JP2009163131A - 表示装置及びこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面に複数の平面型表示パネルを備える電子機器では、平面型表示パネルを個々にフレームや筐体に取り付ける構成では、工数が増えて組立工程が煩雑となる。また、落下等による耐衝撃性や外部応力に対しても強化されない、という課題があった。
【解決手段】 透光性のフロント基板１に透光性接着剤２を介して複数の平面型の第一及び第二表示パネル３、４を貼り付けて表示装置２０を一体的に構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の平面型表示パネルを接着剤により一体的に構成した表示装置及び電子機器に関する。

ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ、電子辞書等の携帯機器を含む電子機器の表示部には、液晶表示パネルや有機ＥＬ型表示パネルが使用されている。液晶表示パネルは通常偏光板を使用するために、表示色等において一定の特性を有している。偏光板の配置方法やバックライトの有無によっても表示状態が変化する。また、有機ＥＬ型表示パネルは自発光であるために、表示状態が液晶表示パネルとは異なった趣を呈する。近年、携帯機器の表示部のデザイン性を向上させる目的で、一つの表面に複数種類の平面型表示パネルを並べて設置することがある。

電子機器のうち、携帯機器は持ち運んで使用することから、薄型化、軽量化、低消費電力化の要求が強い。一方、持ち運ぶことから携帯機器を落としたり、表示面に応力が加えられたりする。従って、携帯機器の表示部には、薄型軽量化だけでなく、携帯機器の落下或いは携帯機器に対する落球等の外部応力に対して、表示パネルが割れたり飛び出したりしないような構造が求められている。表示パネルを薄型化するとともに表示パネルの強度を向上させる方法として、フロントガラスに液晶表示パネルを接着剤により貼り付ける構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
ＷＯ２００７／０６３７５１号公報

一つの表示面に複数種類の平面型表示パネルを構成する方法として、携帯機器等の電子機器に個別に取り付ける方法がある。しかし、各表示パネルを高精度で位置決めする必要があり組立工程が煩雑になり、また、取り付け構造が複雑になり、コストが上昇した。また、電子機器の落下等に対する耐衝撃性も向上しない、という課題があった。

本発明の表示装置では、上記の課題を解決するために以下の構成とした。

（１）透光性のフロント基板に透光性接着剤を介して複数の平面型表示パネルを貼り付けてなる表示装置とした。

（２）上記（１）の表示装置において、前記複数の平面型表示パネルの間隙には、前記透光性接着剤の流れ込み防止用の間隙材が設けられている。

（３）上記（２）の表示装置において、前記間隙材は前記複数の平面型表示パネルの間隙に設けられた間隙部材である。

（４）上記（２）の表示装置において、前記間隙材は前記複数の平面型表示パネルの間隙に位置するフロント基板の表面に形成されたダム部材である。

（５）上記（４）の表示装置において、前記ダム部材は接着剤ダムである。

（６）上記（１）の表示装置において、前記フロント基板の前記平面型表示パネルが貼り付けられた表面には遮光性膜が形成され、前記遮光性膜には前記複数の平面型表示パネルの表示領域に対応して光透過性の表示窓部が形成されている。

（７）上記（６）の表示装置において、前記遮光性膜は、前記フロント基板側から金属膜と印刷膜が積層する構造を有する。

（８）上記（７）の表示装置において、平面型表示パネルの表示領域に対応する表示窓部には、前記金属膜が残されている。

（９）上記（６）〜（８）のいずれか１の表示装置において、前記表示窓部は、アイコンの形状を有している。

（１０）上記（１）〜（９）のいずれか１の表示装置において、前記透光性のフロント基板は、タッチパネルである。

（１１）上記（１）〜（１０）のいずれか１の表示装置を用いた電子機器。

複数の平面型表示パネルを透光性のフロント基板に透光性接着剤を介して貼り付けて構成した。これにより、携帯機器の筐体に取り付ける際に複数の平面型表示パネルを一括して簡便に取り付けることが可能になる。また、各表示パネルの外部応力に対する強度を向上させることができる。更に、複数の平面型表示パネルを電子機器の筐体に取り付ける際の取り付け構造が簡単になり、表示部のデザインの自由度を拡大させることもできる。

本発明の表示装置は、透光性のフロント基板に、透光性接着剤を用いて複数の平面型表示パネルを貼り付けて、一体的に構成した表示装置である。透光性接着剤はＵＶ硬化型や可視光硬化型あるいは熱硬化型の透明接着材を使用し、フロント基板と各平面型表示パネルの表示面との間に充填する。透光性のフロント基板として、ガラス基板やプラスチック基板、或いは表面から入力可能なタッチパネルを使用することができる。

さらに、フロント基板の平面型表示パネルが貼り付けられた表面に遮光性膜を形成し、遮光性膜には複数の平面型表示パネルの表示領域に対応して光透過性の表示窓部を形成することとした。

また、複数の平面型表示パネルの間隙には、透光性接着剤の流れ込み防止用の間隙材を設けることとした。このとき、間隙材を、複数の平面型表示パネルの間隙に設けられた間隙部材とすることができる。あるいは、間隙材を、複数の平面型表示パネルの間隙に位置するフロント基板の表面に形成されたダム部材とすることができる。ダム部材として接着剤で形成された接着剤ダムを用いることができる。

複数の平面型表示パネルとして、バックライト付液晶表示パネルと反射型の液晶表示パネルとすることができる。バックライト付液晶表示パネルは周囲が暗い環境下でも表示視認可能であり、反射型の液晶表示パネルは太陽光下の明るい環境下でも表示視認可能であるので、両方の特徴を生かすことができる。また、アクティブ型液晶表示パネルとパッシブ型液晶表示パネルを一体的に構成することができる。アクティブ型液晶表示パネルは画素数の多い高精彩画像を表示可能とし、パッシブ型液晶表示パネルは画素数の少ない画像や文字、あるいは視角範囲の狭い表示を可能とする。また、ノーマリーホワイト方液晶表示パネルとノーマリーブラック型液晶表示パネルを一体的に構成する、或いは液晶表示パネルと有機ＥＬ表示パネルを一体的に構成することができる。これにより、バラエティに富んだ表示部を構成することができる。

以下、本発明について、図面を用いて具体的に説明する。

（実施例１）図１は、本実施例１の表示装置２０を説明するための模式図である。図１（ａ）は、表示装置２０の全体の模式的な断面図である。ガラス基板からなるフロント基板１の表示視認側の面（以後、表面と称す）とは反対側の面（以後、裏面と称す）に、平面型表示パネルとして、第一表示パネル３と第二表示パネル４がＵＶ硬化型の透光性接着剤２により貼り付けられ、一体的に構成されている。透光性接着剤２として、可視光硬化型や熱硬化型の接着材や、接着シートを使用することができる。フロント基板１として、ガラス基板の他に、アクリル板等からなるプラスチック材料を使用することができる。

この表示装置２０の組み立ては次のように行う。まず、フロント基板１の裏面に液状のＵＶ硬化型接着剤である透光性接着剤２を塗布する。次に、第一表示パネル３及び第二表示パネル４を当該透光性接着剤２上に載置する。次に、フロント基板１の表面側から紫外線を照射し、透光性接着剤２を固化する。他の組み立て方法としては、フロント基板１の裏面を上方にして各表示パネルを接着する領域に透光性接着剤２を塗布する。次に、フロント基板１を反転して、各表示パネルが貼り付けられる領域に透光性接着剤２からなる液だれを形成する。次に、各液だれの表面に波紋を生じないようにして第一表示パネル３及び第二表示パネル４の表示面に接触させる。次に、各表示パネルの表面の全面に透光性接着剤２を広げて、各表示パネルの表示面全面を透光性接着剤２により覆う。次に、フロント基板１の表面から紫外線を照射して、透光性接着剤２を固化する。また、透光性接着剤２として接着シートを使用する場合は、第一表示パネル３及び第二表示パネル４の表示面に接着シートを貼り付け、又はフロント基板の裏面に接着シートを貼り付け、第１及び第二表示パネル３、４をフロント基板１の裏面に貼り付ける。透光性接着剤２が熱硬化型である場合には、その後、加熱処理を行って固化させる。

図１（ｂ）は、バックライト付の液晶表示パネルの模式的な断面図であり、第一表示パネル３として使用する。バックライト付液晶表示パネルは、２枚の上基板１１及び下基板１２を図示しないシール材により挟み、その間隙に図示しない液晶層を形成している。各基板の内面には図示しない電極が形成され、液晶層の液晶分子方向を変化させることができる。上基板１１の外表面には上偏光板１０が、下基板１２の外表面には下偏光板１３が貼り付けられ、液晶分子方向の変化を視認可能とする。下偏光板１３の下部にはバックライト１４が設置され、暗い環境下でも表示画像を視認可能とする。バックライト１４と下偏光板１３との間には、必要に応じて拡散フィルムやレンズフィルムを配置する。

図１（ｃ）は、反射型の液晶表示パネルの模式的な断面図であり、第二表示パネル４として使用する。反射型の液晶表示パネルは、上記バックライト付の液晶表示パネルと同様に、２枚の上基板１１及び下基板１２の間にシール材により挟み、その間隙に図示しない液晶層が形成され、更に上偏光板１０及び下偏光板１３で挟まれている。下偏光板１３の下部には反射板１５が配置されている。反射型の液晶表示パネルは外光を利用して表示する。したがって、暗い環境下では表示の視認が困難になるが、太陽光下では、表示をくっきりと見ることができる。

また、第一表示パネル３をアクティブ型の液晶表示パネルとし、第二表示パネル４をパッシブ型の液晶表示パネルとする。アクティブ型の液晶表示パネルは、例えば上基板１１の内面にＴＦＴアレイを形成し、各ＴＦＴに透明電極からなる画素電極を構成する。下基板１２の内面に上記画素電極に対応する位置にカラーフィルターを形成する。アクティブ型の液晶表示パネルは画素密度を高くすることができるので、高精細な画像を表示することができる。パッシブ型の液晶表示パネルは、上基板１１と下基板１２の各内面に互いに直交するようにストライプ状の透明電極を形成する。パッシブ型の液晶表示パネルはアクティブ型の液晶表示パネルと比較して画素密度は低くなるが、低コストで製造することができる。また、表示の視角依存性を利用して、表示画像を他人には見え難くすることができる。

また、第一表示パネル３をノーマリーホワイト型の液晶表示パネルとし、第二表示パネル４をノーマリーブラック型の液晶表示パネルとする。ノーマリーホワイト型は、上偏光板１０と下偏光板１３の偏光軸が直交するように構成され、液晶層に電圧が印加されない時に光を透過して白表示となり、電圧が印加された時に光を透過せず黒表示となる。ノーマリーブラック型では、上偏光板１０と下偏光板１３の偏光軸が平行になるように配置され、液晶層に電圧が印加されない時に光を透過しない黒表示となり、電圧が印加された時には光を透過して白表示となる。ノーマリーホワイト型とノーマリーブラック型とでは白レベルや黒レベルや色味が相違することと、表示する画像と消費電力の観点から、適宜選択できる。また、第一表示パネル３を液晶表示パネルとし、第二表示パネル４と有機ＥＬ表示パネルとすることができる。有機ＥＬ表示パネルは自発光が表示パネルなので、液晶表示パネルとは表示状態の趣を異にする。表示装置２０のデザインの自由度を拡大することができる。

（実施例２）図２は、本実施例に係る表示装置２０の模式的な断面図である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。ここでは、フロント基板１はタッチパネルを構成している。タッチパネルの裏面には、透光性接着剤２を介して第一表示パネル３及び第二表示パネル４を貼り付けている。透光性接着剤２は、第一表示パネル３及び第二表示パネル４の表示面とタッチパネルの裏面との間の全面に亘って充填されている。タッチパネルは上透明基板１６と下透明基板１７が図示しないシール材を介して張り合わされており、これらの間隙にはギャップ保持材を分散されている。上透明基板１６と下透明基板１７の各内面には透明導電膜が形成され、表面からの押圧により透明導電膜同士が接触し、この接触した接触点の位置を、抵抗を検出することにより特定できるように構成されている。

上透明基板１６として薄いガラス板やプラスチック板を使用し、下透明基板１７として上透明基板１６よりも厚いガラス板を使用する。このようなタッチパネルを設置することにより、第一又は第二表示パネル３、４の表示に対応した情報入力が可能となる。なお、上記抵抗検出方式のタッチパネルに替えて、容量結合型タッチパネルを使用することができる。容量結合型タッチパネルは、１枚の基板で作製することができるので、表示装置２０をより薄く構成することができる。第一表示パネル３或いは第二表示パネル４として、既に説明したように、バックライト付の又は反射型の液晶表示パネル、アクティブ型又はパッシブ型の液晶表示パネル、ノーマリーホワイト型又はノーマリーブラック型の液晶表示パネル、或いは有機ＥＬ表示パネルを組み合わせることができる。

（実施例３）図３は、本実施例に係る表示装置２０の模式的な断面図である。図１と異なる部分は、第一表示パネル３と第二表示パネル４との間に、間隙部材１８を設置したことであり、その他の構成は図１と同様なので、説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。

間隙部材１８は、透光性接着剤２が第一表示パネル３と第二表示パネル４との間に染み出すことを防止するために設けている。間隙部材１８として接着剤や接着シールを使用することができる。接着シールは、複数の表示パネルの間隙に加えて、各表示パネルの周囲に設けてもよい。これにより、透光性接着剤２が各表示パネルの間隙に浸みだして、各表示パネルを構成する部材を接着固定し、表示パネルのメンテナンスが不能となることを防止する。

（実施例４）図４は、本実施例に係る表示装置２０の模式的な断面図である。図１と異なる分部は、第一表示パネル３及び第二表示パネル４の周辺部近傍に接着剤ダム５を形成した点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

フロント基板１と第一表示パネル３及び第二表示パネル４の各表示面との間には透光性接着剤２が充填されている。透光性接着剤２の周囲には、透光性接着剤２が周囲に流れ出すことを防止するための接着剤ダム５が形成されており、透光性接着剤２とともに第一表示パネル３及び第二表示パネル４の周辺部を接着している。接着剤ダム５は、透光性であってもよいし、不透光性であってもよい。

表示装置２０を組み立てる際に、まず、フロント基板１の第一表示パネル３及び第二表示パネル４の外周部に対応する領域に接着剤ダム５を形成する。次に、当該接着剤ダム５に囲まれた領域に透光性接着剤２を塗布する。次に、第一及び第二表示パネル３、４を当該透光性接着剤２及び接着剤ダム５の上に載置する。次に、接着剤ダム５及び透光性接着剤２として紫外線硬化型である場合には、紫外線を照射して各接着材を固化する。接着剤ダム５及び透光性接着剤２が熱硬化型である場合には、熱処理を行って各接着材を硬化する。このように構成することにより、透光性接着剤２が、第一表示パネル３と第二表示パネル４との間やフロント基板１の外周部へ流れ出すことを防止する。この場合に接着剤ダム５として透光性接着剤２よりも粘性の高い材料を使用することがポイントとなる。その他、第一表示パネル３及び第二表示パネル４は、図１の説明において既に説明したので、説明を省略する。

（実施例５）図５は、本実施例に係る表示装置２０の説明図である。図１と異なる部分は、フロント基板１の裏面に遮光性膜８を形成した点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。

図５（ａ）は表示装置２０の模式的な断面図であり、図５（ｂ）は表示装置２０の模式的な上面図である。図５（ａ）に示すように、フロント基板１の裏面には金属膜６と印刷膜７からなる遮光性膜８が形成されている。遮光性膜８は、図５（ｂ）に示すように、第一表示パネル３の表示部に対応する表示窓部９が、第二表示パネル４の表示部に対応する表示窓部９’が形成され、遮光性膜８が除去されている。透光性接着剤２は、この表示窓部９の領域を含めたフロント基板１の裏面と第１及び第二表示パネル３、４との間に充填され、第一及び第二表示パネル３、４を接着固定している。遮光性膜８は光を透過しないので、第一及び第二表示パネル３、４の表示見切りを構成している。

遮光性膜８は、まず、フロント基板１の裏面にＮｉ、Ｃｒの金属膜６をスパッタリング法により形成し、次に、印刷法により印刷膜７を形成する。次に、表示窓部９の領域の印刷膜７をフォトリソグラフィ工程により除去し、次に、この印刷膜７をマスクとして金属膜６をエッチングして除去する。印刷膜７には表示装置２０を装着する電子機器のデザインに応じて、黒色顔料、例えばカーボンブラックや白色顔料、例えば酸化チタンを混入させる、或いはその他の色のインクを使用することができる。また、金属膜６はＮｉ、Ｃｒの他に、他の金属膜を使用することができる。また、金属膜６に代えて誘電体膜を形成しても良い。その他、第一表示パネル３及び第二表示パネル４は、図１の説明において既に説明したので、説明を省略する。

図６は、本発明の実施例５の変形例に係る表示装置２０の説明図である。図５と異なる部分は、表示窓部９’が特定の形状を有している点であり、その他の構成は、図５と同様なので説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図６（ａ）は表示装置２０の模式的な断面図であり、図６（ｂ）は表示装置２０の模式的な上面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、表示窓部９’は、種々の形状を有している。例えば、この形状を特定のアイコンに対応させることができる。第二表示パネル４は、画像表示が可能なドットマトリクス型の液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルを使用することができる他に、液晶表示パネル等に使用するバックライト１４やＥＬ発光体を使用することができる。この表示窓部９’を、図示しないポインティングデバイスにより選択して特定情報を表示させる、或いは特定情報を入力する。また、フロント基板１にタッチパネルを構成し、この表示窓部９’から特定情報を入力するように構成することができる。

（実施例６）図７は、本実施例に係る表示装置２０の説明図である。図５と異なる部分は、表示窓部９’に遮光性膜８の金属膜６が残っている点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図７（ａ）は表示装置２０の模式的な断面図であり、図７（ｂ）は表示装置２０に模式的な上面図である。フロント基板１の裏面には金属膜６と印刷膜７からなる遮光性膜８が形成されている。第一表示パネル３の表示部に対応する領域は、遮光性膜８を除去した表示窓部９が形成されている。第二表示パネル４の表示部に対応する領域は、遮光性膜８の印刷膜７を除去した表示窓部９’が形成されている。第１及び第二表示パネル３、４と遮光性膜８を形成したフロント基板１との間に透光性接着剤２を充填して、固定している。金属膜６は光に対して半透過性を有する。フロント基板１の表面側から見たときは、金属膜６により外光が反射されるので、あたかも表示窓が形成されていないように見える。第二表示パネル４が発光すると、表示窓部９の領域に表示が現れる。このため、表示デザインとして特殊効果を発揮することができる。その他の構成については、図６又は図１において既に説明したと同様なので、説明を省略する。

（実施例７）図８は、本実施例に係る電子機器の模式的な断面図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図８に示すように、電子機器３０の下筐体２１に表示装置２０が設置されている。その上から、上筐体２２が覆っている。表示装置２０は、平面型表示パネルである第一表示パネル３と第二表示パネル４がフロント基板１に透光性接着剤２により接着され、一体的に構成されている。フロント基板１の表示パネル側には表示窓部が除去された遮光性膜８が形成され、第一及び第二表示パネル３、４の表示見切りを構成している。第一表示パネル３は、下部にバックライト１４を設けたバックライト付の液晶表示パネルであり、第二表示パネル４は、裏面に反射板１５を設けたが反射型の液晶表示パネルである。

表示装置２０はプラスチックからなるフレーム２３に固定され、更にフレーム２３が下筐体２１に固定されている。下筐体２１には入力用のボタンスイッチ２５が設置されている。これらの上に、上筐体２２が設置される。上筐体２２とフレーム２３との間に弾性体２４が挟まれており、第一表示パネル３や第二表示パネル４に加わる応力や衝撃を緩和している。上筐体２２の表示領域の端部と２つの表示パネルの表示領域とを高精度で位置決めする必要があるが、先にフロント基板１に２つの表示パネルを位置決めして貼り付けているので、表示装置２０を下筐体２１に簡便に高精度に取り付けることが可能となる。また、第一及び第二表示パネル３、４を設置するフレーム２３の構造も簡単になる。

このように、複数の表示パネルをフロント基板１に透光性接着剤２により一体的に構成することにより、各表示パネルの耐衝撃性を向上させることができる。そのため、各表示パネルを更に薄くしても破損しにくい構成が実現できる。また、異なる表示パネルを同一の表示面に構成するので、電子機器の表示面のデザインの自由度を拡大させることができる。

本発明の実施例に係る表示装置を説明するための説明図である。 本発明の実施例に係る表示装置の模式的な断面図である。 本発明の実施例に係る表示装置の模式的な断面図である。 本発明の実施例に係る表示装置の模式的な断面図である。 本発明の実施例に係る表示装置を説明するための説明図である。 本発明の実施例に係る液晶表示装置の模式的な上面図である。 本発明の実施例に係る液晶表示装置の模式的な上面図である。 本発明の実施例に係る電子機器の模式的な断面図である。

符号の説明

１ フロント基板
２ 透光性接着剤
３ 第一表示パネル
４ 第二表示パネル
５ 接着剤ダム
６ 金属膜
７ 印刷膜
８ 遮光性膜
９ 表示窓部
１０ 上偏光板
１１ 上基板
１２ 下基板
１３ 下偏光板
１４ バックライト

Claims (9)

1. 透光性のフロント基板に透光性接着剤を介して複数の平面型表示パネルを貼り付けてなる表示装置。
2. 前記複数の平面型表示パネルの間隙には、前記透光性接着剤の流れ込み防止用の間隙材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記間隙材が前記複数の平面型表示パネルの間隙に設けられた間隙部材であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記間隙材が、前記複数の平面型表示パネルの間隙に位置するフロント基板の表面に形成されたダム部材であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 前記ダム部材が接着剤ダムであることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記フロント基板の前記平面型表示パネルが貼り付けられた表面には遮光性膜が形成され、前記遮光性膜には前記複数の平面型表示パネルの表示領域に対応して光透過性の表示窓部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記遮光性膜は、前記フロント基板側から金属膜と印刷膜が積層する構造を有することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 平面型表示パネルの表示領域に対応する表示窓部には、前記金属膜が残されていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記請求項１〜８のいずれか1項に記載の表示装置を用いた電子機器。

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