JP2010060814A - 表示モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】観察面保護板の損傷を検知することができる表示モジュールを提供する。
【解決手段】画像を表示する表示素子の観察側に配置された観察面保護板１２の２つの板面のうちのいずれか一方の板面上に、前記板面上に被着された透明導電膜からなり、連続した線状に形成され、且つ一端と他端にそれぞれ端子１４ａ，１４ｂが設けられた保護板損傷検知用センサ膜１３を設けた。
【選択図】図２

Description

この発明は、観察面保護板を備えた表示モジュールに関する。

電子機器に実装される表示モジュールとして、画像を表示する表示素子の観察側に、前記表示素子の観察面を保護するための観察面保護板を配置したものがある（特許文献１参照）。
実用新案登録第２５２９１１８号公報

前記観察面保護板を備えた表示モジュールは、携帯電話機、電子辞書等の携帯型電子機器に広く利用されているが、前記携帯型電子機器は、様々な環境下で使用されるため、前記表示モジュールに観察側から強い衝撃が加わり、その衝撃によって前記保護板が損傷することがある。

前記保護板の損傷には、ひび割れ、欠け等があるが、比較的小さい損傷は、気付かずに放置されることがあり、そのために、水や埃等がモジュール内に入り込んで表示素子に悪影響を及ぼしたり、電子機器の使用者が、前記保護板の損傷部を指等で擦って怪我をすることもあった。

この発明は、観察面保護板の損傷を検知することができる表示モジュールを提供することを目的としたものである。

この発明の請求項１に記載の表示モジュールは、
画像を表示する表示素子と、
前記表示素子の観察側に配置された透明な観察面保護板と、
前記保護板の２つの板面のうちのいずれか一方の板面上に被着された透明導電膜からなり、連続した線状に形成され、且つ一端と他端にそれぞれ端子が設けられた保護板損傷検知用センサ膜と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の表示モジュールにおいて、前記センサ膜は、前記保護板の周縁部に、前記周縁部の一部において切り離された枠線状に形成されており、その切り離し部を挟んで隣り合う２つの端部にそれぞれ前記端子が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の表示モジュールにおいて、前記センサ膜は、前記保護板の略全域に、連続した屈曲線状に形成されており、その一端と他端がそれぞれ前記保護板の周縁部に延長され、これらの延長端にそれぞれ前記端子が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の表示モジュールにおいて、前記センサ膜は、蛇行線状に形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の表示モジュールにおいて、前記センサ膜は、前記保護板の２つの板面のうちの観察側の板面上に設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の表示モジュールにおいて、前記保護板の観察側の板面上に、前記センサ膜を覆って、センサ保護膜がさらに設けられていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の表示モジュールにおいて、前記センサ膜は、前記保護板の２つの板面のうちの表示素子と対向する板面上に設けられていることを特徴とする。

この発明の表示モジュールによれば、前記保護板の損傷を検知することができる。

（第１の実施形態）
図１はこの発明の第１の実施例を示す表示モジュールの断面図であり、この表示モジュールは、画像を表示する表示素子１と、前記表示素子１の観察側に配置された観察面保護板１２とを備えている。

前記表示素子１は、例えば液晶表示素子であり、予め定めた間隙を設けて対向配置され、枠状のシール材４を介して接合された観察側とその反対側の一対の透明基板２，３と、これらの基板２，３の対向する内面にそれぞれ設けられ、互いに対向する領域により複数の画素を形成する透明電極５，６と、前記一対の基板２，３間の間隙の前記シール材４で囲まれた領域に封入された液晶層８と、前記一対の基板２，３の外面にそれぞれ配置された観察側とその反対側の一対の偏光板９，１０とからなっている。

この液晶表示素子１は、前記一対の基板２，３の一方、例えば観察側とは反対側の基板３の内面に、複数の画素電極６が行及び列方向にマトリックス状に配列させて設けられ、他方の基板、つまり観察側の基板２の内面に、前記複数の画素電極６と対向する一枚膜状の対向電極５が設けられたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、図１では省略しているが、前記反対側の基板３の内面には、前記複数の画素電極６にそれぞれ対応させて配置され、ソース電極を対応する画素電極６に接続された複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と、各行のＴＦＴのゲート電極にゲート信号を供給する複数の走査線と、各列のＴＦＴのドレイン電極にデータ信号を供給する複数の信号線とが設けられている。

また、前記観察側の基板２の内面には、前記複数の画素にそれぞれ対応させて赤、緑，青の３色のカラーフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが設けられており、その上に前記対向電極５が形成されている。

さらに、前記一対の基板２，３の内面にはそれぞれ、前記電極５，６を覆って配向膜（図示せず）が形成されており、前記液晶層８の液晶分子は、前記配向膜により規定される配向状態に配向している。

なお、前記液晶表示素子１は、液晶分子をツイスト配向させたＴＮ型またはＳＴＮ型、液晶分子を基板面に対して実質的に垂直に配向させた垂直配向型、液晶分子を分子長軸を一方向に揃えて基板面と実質的に平行に配向させた非ツイストの水平配向型、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型、あるいは強誘電性または反強誘電性液晶表示素子等のいずれでもよい。さらに、図１に示した液晶表示素子１は、一対の基板２，３の内面にそれぞれ複数の画素を形成するための電極５，６を設けたものであるが、それに限らず、一対の基板のいずれか一方の内面に、複数の画素を形成するための第１の電極と、それよりも液晶層側に前記第１の電極と絶縁して形成された複数の細長電極部を有する第２の電極とを設け、これらの電極間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。

そして、この実施例の表示モジュールは、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側の面に対向させて配置され、前記液晶表示素子１に向けて照明光を照射する面光源１１を備えている。

なお、図１では前記面光源１１を簡略化しているが、この面光源１１は、例えば、板状の透明部材からなり、その少なくとも１つの端面に光を入射させる入射面が形成され、２つの板面のうちの前記液晶表示素子１と対向する板面に、前記入射面から入射した光の出射面が形成され、他方の板面に前記入射面から入射した光を前記出射面に向けて反射する反射面が形成された導光板と、前記導光板の入射面に対向させて配置されたＬＥＤ（発光ダイオード）等の複数の発光素子とにより構成されている。

一方、前記液晶表示素子１の観察側に配置された観察面保護板１２は、強化ガラスからなっており、前記液晶表示素子１の平面積よりもある程度大きい面積を有する矩形板状に形成されている。

そして、この観察面保護板１２の２つの板面のうちのいずれか一方の板面上、例えば観察側の板面上には、前記板面上に被着されたＩＴＯ膜等の透明導電膜からなり、連続した線状に形成され、且つ一端と他端にそれぞれ図示しない損傷検知回路に接続するための端子１４ａ，１４ｂが設けられた保護板損傷検知用センサ膜１３が設けられている。

図２は前記保護板１２の平面図であり、前記センサ膜１３は、前記保護板１２の周縁部に、前記周縁部の一部、例えば前記保護板１２の４つの角部のうちの１つの角部付近の部分において切り離された枠線状に形成されており、このセンサ膜１３の切り離し部を挟んで隣り合う２つの端部にそれぞれ前記端子１４ａ，１４ｂが設けられている。

前記枠線状のセンサ膜１３の各辺部はそれぞれ、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の幅に形成されており、また、このセンサ膜１３と前記端子１４ａ，１４ｂは、同じ透明導電膜により一体に形成されている。

なお、この実施例では前記端子１４ａ，１４ｂを前記透明導電膜により形成しているが、この端子１４ａ，１４ｂは、前記透明導電膜と、その上に積層された低抵抗の金属膜との二層膜により形成してもよい。

さらに、前記保護板１２の前記観察側の板面上には、前記センサ膜１３を覆って、透明なセンサ保護膜１５が設けられている。このセンサ保護膜１５は、光の表面反射が少ない低反射膜からなっており、前記保護板１２の略全体に、前記センサ膜１３の端子１４ａ，１４ｂが設けられた部分を除いて形成されている。

そして、前記保護板１２は、前記液晶表示素子１の観察側に、前記センサ膜１３及びセンサ保護膜１５が設けられた側とは反対側の板面を前記液晶表示素子１に対向させて配置され、前記液晶表示素子１の観察面、つまり観察側の偏光板９の外面に、前記偏光板９及び前記保護板１２との光屈折率の差が小さい低散乱性樹脂層１６によって貼付けられている。

この表示モジュールは、前記液晶表示素子１の観察側に配置された観察面保護板１２の観察側の板面上に、前記板面上に被着された透明導電膜からなり、連続した線状に形成され、且つ一端と他端にそれぞれ端子１４ａ，１４ｂが設けられた保護板損傷検知用センサ膜１３が設けられているため、前記保護板１２の損傷を、前記センサ膜１３の両端間の抵抗値の変化によって検知することができる。

すなわち、前記表示モジュールに観察側から強い衝撃が加わり、その衝撃によって前記観察面保護板１２にひび割れや欠け等の損傷が生じると、この保護板１２の観察側の板面上に設けられたセンサ膜１３も一緒に損傷する。

図３及び図４はそれぞれ前記保護板１２の損傷例を示しており、ここでは、前記保護板１２の周縁部の一部にひび割れ２０が生じた例を示している。

この保護板１２のひび割れ２０の長さは、前記保護板１２に加えられた衝撃の強さに対応し、例えば図３のように、前記保護板１２に、その縁から前記枠線状に形成されたセンサ膜１３の１つの辺部の幅内に達する長さのひび割れ２０が生じたときは、前記センサ膜１３の前記辺部の外縁側が前記ひび割れ２０を生じた部分において破断し、このセンサ膜１３の両端間の抵抗値が大きくなる。

また、図４のように、前記保護板１２に、その縁から前記センサ膜１３の１つの辺部を横切る長さのひび割れ２０が生じたときは、前記センサ膜１３が前記ひび割れ２０を生じた部分において断線し、このセンサ膜１３の両端間の抵抗値が無限大になる。

前記センサ膜１３の両端間の抵抗値の変化は、前記センサ膜１３の両端の端子１４ａ，１４ｂに接続された図示しない損傷検知回路により、前記センサ膜１３の両端の端子１４ａ，１４ｂ間に予め定めた一定値の電流を印加し、これらの端子１４ａ，１４ｂ間に流れる電流値を測定することによって検出することができる。

前記透明導電膜からなる連続した線状に形成された前記センサ膜１３の両端間の抵抗値は、このセンサ膜１３の両端間の長さ及び各辺部の幅と前記透明導電膜の抵抗率とに対応した値（以下、初期抵抗値という）であり、前記センサ膜１３が無傷のときは、前記センサ膜１３の両端の端子１４ａ，１４ｂ間に印加した電圧に応じて、これらの端子１４ａ，１４ｂ間に、前記センサ膜１３の両端間の初期抵抗値に対応した値の電流が流れる。

それに対して、前記センサ膜１３に部分的な破断や断線等の損傷が生じると、前記センサ膜１３の両端間の抵抗値が前記初期抵抗値よりも大きくなるため、前記センサ膜１３の両端の端子１４ａ，１４ｂ間を流れる電流値が、前記センサ膜１３が無傷のときの電流値よりも小さくなる。なお、前記センサ膜１３が断線したときは、前記両端の端子１４ａ，１４ｂ間を流れる電流値が０になる。

したがって、前記損傷検知回路に、前記センサ膜１３が無傷のときの電流値を予め設定しておき、その設定値と、前記センサ膜１３の他方の端子からの実際の電流値とを比較することにより、前記保護板１２の損傷を検知することができる。

そのため、前記表示モジュールを実装した電子機器は、前記保護板１２の損傷を、その損傷の大きさに関係無く検知し、使用者にアラームまたは表示による警報を発したり、電子機器の電源を強制的にＯＦしたりすることができる。

なお、前記保護板１２の損傷を検知する時期は、前記電子機器の種類に応じて設定すればよく、電子辞書のような電源をＯＮさせて使用される電子機器の場合は、電源がＯＮされる毎に保護板１２の損傷検知を行うようにすれば良い。また、携帯電話機のような常時電源がＯＮされている電子機器の場合は、予め定めた時間毎に保護板１２の損傷検知を行うようにすれば良い。

また、前記表示モジュールは、前記センサ膜１３を、前記保護板１２の周縁部に、前記周縁部の一部において切り離された枠線状に形成し、このセンサ膜１３の切り離し部を挟んで隣り合う２つの端部にそれぞれ端子１４ａ，１４ｂを設けたものであるため、前記保護板１２の周縁部のどの個所にひび割れや欠け等の損傷が生じても、その損傷を確実に検知することができる。

さらに、前記表示モジュールは、前記センサ膜１３を、前記保護板１２の２つの板面のうちの観察側の板面上に設けているため、前記保護板１２のひび割れや欠け等のほかに、前記保護板１２の観察側の板面に溝状の損傷が生じたときも、その損傷を検知することができる。

しかも、前記表示モジュールは、前記保護板１２の観察側の板面上に、前記センサ膜１３を覆って、センサ保護膜（上記実施例では低反射膜）１５をさらに設けているため、前記センサ膜１３が擦られて損傷することは無く、したがって、前記保護板１２の損傷の誤検知を防ぐことができる。

（第２の実施形態）
図５はこの発明の第２の実施例を示す表示モジュールの断面図である。なお、この実施例において、前記第１の実施例に対応するものには図に同符号を付し、同一のものについてはその説明を省略する。

この実施例の表示モジュールは、前記センサ膜１３を、前記保護板１２の２つの板面のうちの液晶表示素子１と対向する板面上に設け、前記保護板の観察側の板面上に低反射膜１５ａを設けたものであり、他の構成は第１の実施例と同じである。

この表示モジュールは、前記センサ膜１３を、前記保護板１２の液晶表示素子１と対向する板面上に設けているため、前記保護板１２にはひび割れや欠け等の損傷が生じない限り、前記センサ膜１３が損傷することは無く、したがって前記保護板１２の損傷の誤検知を防ぐことができる。

（第３の実施形態）
図６はこの発明の第３の実施例を示す観察面保護板１２の平面図であり、この実施例は、前記保護板１２の２つの板面のうちのいずれか一方の板面上に、前記保護板１２の略全域にわたって、前記板面上に被着されたＩＴＯ膜等の透明導電膜からなる連続した１本の屈曲線状に形成された保護板損傷検知用センサ膜１７を設け、さらに、このセンサ膜１７の一端と他端をそれぞれ前記保護板１２の周縁部に延長し、これらの延長端にそれぞれ、図示しない損傷検知回路に接続するための端子１８ａ，１８ｂを設けたものである。

なお、この実施例では、前記センサ膜１７を、前記保護板１２の観察側の板面上に設け、さらに前記保護板１２の観察側の板面上に、前記センサ膜１７を覆って、センサ保護膜１９を設けている。このセンサ保護膜１９は、低反射膜からなっており、前記保護板１２の略全体に、前記センサ膜１７の端子１８ａ，１８ｂが設けられた部分を除いて形成されている。

また、この実施例において、前記センサ膜１７は、矩形板状に形成された前記保護板１２の長手方向の一端側の縁部を除く領域の全体に、蛇行線状に形成されており、前記端子１８ａ，１８ｂは、前記保護板１２の長手方向の一端側の縁部に設けられている。

前記蛇行線状のセンサ膜１７は、前記保護板１２の長手方向と平行に偶数本予め定めたピッチで形成された複数の直線部１７ａと、これらの直線部１７ａのうちの奇数番の直線部とその次の偶数番の直線部との２本ずつの直線部の一端同士をそれぞれ繋ぐ複数の一端側接続線部１７ｂと、前記複数の直線部１７ａのうちの偶数番の直線部とその次の奇数番の直線部との２本ずつの直線部の他端同士をそれぞれ繋ぐ複数の他端側接続線部１７ｃとからなっており、前記端子１８ａ，１８ｂのうちの一方の前記端子１８ａは、前記複数の奇数番の直線部１７ａのうちの最端の直線部の他端を前記保護板１２の長手方向の一端側の縁部に延長させた縁長端に形成され、他方の端子１８ｂは、前記複数の偶数番の直線部１７ａのうちの最端の直線部の他端から延長され前記保護板１２の長手方向の一端側の縁部に沿わせて形成された延長線部１７ｄの延長端に形成されている。

また、前記センサ膜１７の複数の直線部１７ａ及び接続線部１７ｂ，１７ｃと延長線部１７ｄは、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の幅に形成されており、また、前記複数の直線部１７ａは、これらの直線部１７ａの幅と同程度或いはそれよりも若干大きいピッチで形成されている。

なお、この実施例において、前記センサ膜１７は、上記のような形状の蛇行線状に限らず、他の形状の蛇行線状、例えば前記複数の直線部１７ａを前記保護板１２の短手方向と平行に形成した形状の蛇行線状に形成してもよく、さらに前記センサ膜１７は、蛇行線状以外の連続した１本の屈曲線状に形成してもよい。

この実施例においては、前記センサ膜１７を、前記保護板１２の略全域に、連続した屈曲線状に形成しているため、前記保護板１２の周縁部及び中央部のいずれの個所にひび割れや欠け等の損傷が生じても、その損傷を検知することができる。

なお、上記第３の実施例では、連続した屈曲線状に形成されたセンサ膜１７を、前記保護板１２の観察側の板面上に設けているが、このセンサ膜１７は、前記保護板１２の液晶表示素子１と対向する板面上に設けてもよい。

また、上記実施例の表示モジュールは、液晶表示素子１とその観察側とは反対側に配置された面光源１１とを備えたものであるが、画像を表示する表示素子は、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示素子等の自発光型表示素子でもよい。

この発明の第１の実施例を示す表示モジュールの断面図。 第１の実施例の表示モジュールにおける観察面保護板の平面図。 前記保護板の損傷例を示す図。 前記保護板の他の損傷例を示す図。 この発明の第２の実施例を示す表示モジュールの断面図。 この発明の第３の実施例を示す観察面保護板の平面図。

符号の説明

１…液晶表示素子、１１…面光源、１２…観察面保護板、１３，１７…保護板損傷検知用センサ膜、１４ａ，１４ｂ，１８ａ，１８ｂ…端子、１５，１９…センサ保護膜（低反射膜）、１５ａ…低反射膜。

Claims (7)

1. 画像を表示する表示素子と、
   前記表示素子の観察側に配置された透明な観察面保護板と、
   前記保護板の２つの板面のうちのいずれか一方の板面上に被着された透明導電膜からなり、連続した線状に形成され、且つ一端と他端にそれぞれ端子が設けられた保護板損傷検知用センサ膜と、
   を備えることを特徴とする表示モジュール。
2. センサ膜は、保護板の周縁部に、前記周縁部の一部において切り離された枠線状に形成されており、その切り離し部を挟んで隣り合う２つの端部にそれぞれ端子が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
3. センサ膜は、保護板の略全域に、連続した屈曲線状に形成されており、その一端と他端がそれぞれ前記保護板の周縁部に延長され、これらの延長端にそれぞれ端子が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
4. センサ膜は、蛇行線状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示モジュール。
5. センサ膜は、保護板の２つの板面のうちの観察側の板面上に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示モジュール。
6. 保護板の観察側の板面上に、センサ膜を覆って、センサ保護膜がさらに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の表示モジュール。
7. センサ膜は、保護板の２つの板面のうちの表示素子と対向する板面上に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示モジュール。

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