JP2013149037A - タッチパネルを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】偏光板に貼り付けられて表示パネルに固定されるタッチパネルを有する表示装置において、偏光板の段差によって生じるタッチパネルの破損を防ぐ。
【解決手段】画像を表示する表示面を有する表示パネルＰＮＬと、表示パネルＰＮＬの表示面側に配置されるタッチパネルＴＰと、を有する表示装置であって、表示パネルＰＮＬは、第１の基板ＳＵＢと、第１の基板ＳＵＢよりもタッチパネルＴＰ側に配置される第２の基板ＣＦと、第２の基板ＣＦのタッチパネルＴＰ側に配置される偏光板ＰＬ２と、を有し、タッチパネルＴＰは、偏光板ＰＬ２よりも広く形成されて偏光板ＰＬ２に貼付けられ、タッチパネルＴＰと、第２の基板ＣＦにおける偏光板ＰＬ２から露出する部分との間には、補助部材ＡＳが配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルを備えた表示装置に関する。

指や専用のペン等で押圧された位置を検出するタッチパネルを備えた表示装置が知られている。また、このような表示装置としては、例えば、液晶表示パネルをはじめとする表示パネルの表示面側に、タッチパネルが貼付けられることにより構成される。

また、タッチパネルの方式の１つとしては、抵抗膜式タッチパネルが知られている。抵抗膜式タッチパネルでは、透明導電膜の形成された２つの基板が多数のスペーサを介して貼り合せられて、押圧位置を検出できる有効領域が中空となるように形成される。また、タッチパネルには軽量性や耐衝撃性等が要求されることもあるため、タッチパネルを構成する基板に、フィルム状の部材が用いられることもある。

なお、特許文献１には、無機フィラーを高充填し、高密度化したセラミック調の高級材質感を有する熱可塑性樹脂組成物でありながら、柔軟性（引張伸度及び耐衝撃性）、成形品外観（表面光沢）、耐加水分解性、成形性（滞留熱安定性）に優れたポリエステル樹脂組成物が記載されている。

特開２００９−３００２９号公報

ここで、タッチパネルを備えた表示装置の狭額縁化を進めていく上では、表示パネルに配置される偏光板の面積をなるべく小さくして、表示パネルの額縁領域において占める偏光板の領域を狭くすることが考えられる。

しかしながら、表示パネルのタッチパネル側に配置される偏光板の面積が小さくなると、タッチパネルが固定される偏光板の面積も小さくなる。このような場合には、偏光板の厚みによって生じる段差により、タッチパネルが破損されやすくなる。

図５は、このようなタッチパネルの破損の一例を説明するための図である。図５で示されるように、２つの基板間に中空領域ＨＬを有するタッチパネルの場合において、偏光板ＰＬ２からはみ出た状態で中空領域ＨＬが固定されると、偏光板ＰＬ２で生じる段差のために、破線枠で示された部分の透明導電膜ＴＲにクラックが生じやすくなる。

本発明は、上記課題に鑑みて、偏光板に貼り付けられて表示パネルに固定されるタッチパネルを有する表示装置において、偏光板の段差によって生じるタッチパネルの破損を防ぐことを目的とする。

（１）本発明にかかる表示装置は、上記課題に鑑みて、画像を表示する表示面を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記表示面側に配置されるタッチパネルと、を有する表示装置であって、前記表示パネルは、第１の基板と、記第１の基板よりも前記タッチパネル側に配置される第２の基板と、前記第２の基板の前記タッチパネル側に配置される偏光板と、を有し、前記タッチパネルは、前記偏光板よりも広く形成されて前記偏光板に貼付けられ、前記タッチパネルと、前記第２の基板における前記偏光板から露出する部分との間には、補助部材が配置される、ことを特徴とする。

（２）（１）の表示装置であって、前記補助部材は、樹脂製の補助部材を含む、ことを特徴としてもよい。

（３）（１）の表示装置であって、前記補助部材は、金属製の補助部材を含み、前記金属製の補助部材は、前記偏光板の外縁を囲むようにフレーム状に形成される、ことを特徴としてもよい。

（４）（２）の表示装置であって、前記補助部材は、樹脂製の補助部材と金属製の補助部材を含み、前記金属製の補助部材は、前記偏光板の外縁を囲むようにフレーム状に形成される、ことを特徴としてもよい。

（５）（４）の表示装置であって、前記樹脂製の補助部材は、前記金属製の補助部材よりも前記タッチパネル側に配置される、ことを特徴としてもよい。

（６）（５）の表示装置であって、前記金属製の補助部材が有する厚みと、前記樹脂製の補助部材が有する厚みの合計は、前記偏光板が有する厚みよりも小さい、ことを特徴としてもよい。

（７）（１）の表示装置であって、前記補助部材は、前記偏光板が有する厚みよりも薄く形成される、ことを特徴としてもよい。

（８）（１）の表示装置であって、前記タッチパネルは、２つの基板と、前記２つの基板の間に形成される中空領域とを有し、前記中空領域の一部は、前記偏光板よりも外側に延在するようにして配置され、前記補助部材は、前記中空領域の前記一部と重なる位置に配置される、ことを特徴としてもよい。

（９）（１）の表示装置であって、前記タッチパネルは、フィルム状に形成された２つの基板を含んで構成される、ことを特徴としてもよい。

本発明によれば、偏光板に貼り付けられて表示パネルに固定されるタッチパネルを有する表示装置において、偏光板の段差によって生じるタッチパネルの破損を防ぐことができる。

第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面を概略的に示す図である。 第１の実施形態おけるタッチパネルと偏光板と補助部材の位置関係を説明するための図である。 第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面を概略的に示す図である。 第３の実施形態に係る液晶表示装置の断面を概略的に示す図である。 中空領域を有するタッチパネルにおいて生じうる破損の一例を説明する。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の断面図を模式的に示す図である。同図で示されるように、本実施形態の表示装置は、液晶表示パネルＰＮＬと、タッチパネルＴＰと、不図示のバックライトを含んで構成されて、タッチパネルＴＰは、液晶表示パネルＰＮＬの観察窓側に配置される。

まず、液晶表示パネルＰＮＬは、第１の基板ＳＵＢと、第２の基板ＣＦとを含んで構成される。第１の基板ＳＵＢは、マトリクス状に形成される複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有する薄膜トランジスタ基板であり、第１の基板ＳＵＢのバックライト側（下側）には、下偏光板ＰＬ１が配置される。第２の基板ＣＦは、第１の基板ＳＵＢに対向して配置されて、カラーフィルタを有する対向基板であって、第２の基板ＣＦのタッチパネルＴＰ側（上側）には、上偏光板ＰＬ２が配置される。

液晶表示パネルＰＮＬには、第１の基板ＳＵＢに接続されるフレキシブル基板ＦＰと額縁領域に実装される駆動回路を経て電源又は信号が入力され、第１の基板ＳＵＢと第２の基板ＣＦの間に挟持される液晶層の結晶状態が、画素ごとに制御される。液晶表示パネルＰＮＬに入射するバックライトからの光は、まず、下偏光板ＰＬ１によって直線偏光となって通過し、液晶層を透過する際にその結晶状態に応じて画素ごとに偏光方向を変化させられる。そして上偏光板ＰＬ２では、液晶層からの光がその偏光状態に応じて透過又は遮蔽され、これにより表示面に画像が形成される。

本実施形態の上偏光板ＰＬ２は、ヨウ素とＰＶＡ（ポリビニルアルコール）樹脂によって構成される偏光層を含む複数層で構成され、上偏光板ＰＬ２の両面（すなわち最上層と最下層）に粘着層が形成されて、最上層は、タッチパネルＴＰの位置を固定するための粘着層となっている。また、最上層における粘着層としては、ＵＶ硬化樹脂等の粘着剤を用いるよりもシート状の粘着性の樹脂を用いて形成するほうが平坦度を保つために望ましい。

次に、タッチパネルＴＰは、操作者の指やペン等が触れた表示画像の位置情報を検出するためのものである。本実施形態のタッチパネルＴＰは、下側基板Ｆ１と、上側基板Ｆ２と、上側基板Ｆ２のさらに上側に形成される保護層ＰＲを含んで構成されて、タッチパネルＴＰは、下側基板Ｆ１の下側の面で上偏光板ＰＬ２の粘着層に貼付けられて固定されるようになっている。

また、本実施形態のタッチパネルは、下側基板Ｆ１と上側基板Ｆ２の双方がＰＥＴ製のフィルム状の基板で形成されるフィルム・フィルムタイプのタッチパネルであって、抵抗膜式のタッチパネルとなっている。具体的には、タッチパネルＴＰでは、下側基板Ｆ１の上側の面および上側基板Ｆ２の下側の面において、透明導電膜により電極構造が形成され（図１において不図示）、これら２つの基板は、シール材ＳＥによって互いに貼り合わされる。また、下側基板Ｆ１と上側基板Ｆ２の間には、多数のドットスペーサと呼ばれる絶縁体が配置されて、中空領域ＨＬが形成されるようになっている。そして、タッチパネルＴＰの操作者による押圧時には、上側基板Ｆ２に形成された透明導電膜と下側基板Ｆ１に形成された透明導電膜が接触して押圧された位置が検出され、非押圧時には、ドットスペーサにより２つの透明導電膜間のショートが防止されるようになっている。

ここで、特に、図１で示されるように、本実施形態のタッチパネルＴＰは、液晶表示パネルＰＮＬよりも大きな面積を有し、上偏光板ＰＬ２よりも平面的に広い面積で形成されるため、上偏光板ＰＬ２から一部がはみ出した状態で固定される。タッチパネルＴＰは、上偏光板ＰＬ２の段差により、操作者からの押圧等を受けて破壊される場合があるため、本実施形態では、第２の基板ＣＦと、タッチパネルＴＰとの間に樹脂製の補助部材ＡＳが間に配置されるようになっている。

この補助部材ＡＳは、第２の基板ＣＦにおいて上偏光板ＰＬ２が配置されない部分に配置されて、補助部材ＡＳが第２の基板ＣＦに接着された後に、タッチパネルＴＰが上偏光板ＰＬ２上に載置されるＰＥＴ製の部材である。このため、補助部材ＡＳは、第２の基板ＣＦの、上偏光板ＰＬ２から露出している部分と、タッチパネルＴＰの、当該露出している部分に対向する部分の間に介在して、上偏光板ＰＬ２と第２の基板ＣＦの間に生じる段差を少なくするようにしている。

また、本実施形態の補助部材ＡＳは、理想的には上偏光板ＰＬ２と同じ厚さとすることで段差をなくすことができる。しかし補助部材ＡＳの厚さのばらつきを考慮すると、上偏光板ＰＬ２の厚みよりも薄い厚みを有して、第２の基板ＣＦに接着されることが望ましい。すなわち補助部材ＡＳの上側の面は、上偏光板ＰＬ２よりも第２の基板ＣＦ側に位置するように補助部材ＡＳが配置される。補助部材ＡＳが、上偏光板ＰＬ２の厚みよりも厚くなって上偏光板ＰＬ２よりもせり出すと、上偏光板ＰＬ２の粘着層からタッチパネルＴＰが剥がれやすくなる。このため補助部材ＡＳとしては、設計公差をも考慮して上偏光板ＰＬ２よりも薄く形成し、補助部材ＡＳの上側の面とタッチパネルＴＰの間にわずかな隙間が生じるようにするのが望ましい。

また、本実施形態の場合には、タッチパネルＴＰが中空領域ＨＬを有しており、さらに、下側基板Ｆ１および上側基板Ｆ２の双方がフィルム状の基板で形成されるフィルム・フィルムタイプのタッチパネルとなっている。このため、本実施形態におけるタッチパネルＴＰは、上偏光板ＰＬ２の段差によって透明導電膜の破壊が生じやすい構造になっているといえる。また、モバイル端末等に用いられる小型の液晶表示パネルやタッチパネルでは、それぞれが狭額縁化を達成するために厳しく設計されたものとなっているため、これらを組み合わせるような場合においては、上偏光板ＰＬ２で生じた段差がタッチパネルＴＰに悪影響を及ぼすこととなりやすい。

図２は、本実施形態におけるタッチパネルＴＰの中空領域ＨＬと、液晶表示パネルＰＮＬに配置された上偏光板ＰＬ２と、補助部材ＡＳの平面的な位置関係を説明するための図であり、タッチパネルＴＰを上側からみた状態を示している。

図２においては、操作者による入力が検出可能な有効領域ＩＰと、上偏光板ＰＬ２が形成される領域と、タッチパネルＴＰの中空領域ＨＬが示されており、有効領域ＩＰの外周を囲むように、上偏光板ＰＬ２の外周が存在し、さらに、上偏光板ＰＬ２の外周を囲むように、中空領域ＨＬの外周が存在している。本実施形態の補助部材ＡＳは、中空領域ＨＬが上偏光板ＰＬ２の外側にはみ出して延在する部分と重複するように、上偏光板ＰＬ２の上下左右の４箇所に配置され、中空領域ＨＬの外周と重複している。なお、液晶表示パネルＰＮＬにおいて画像を表示する表示領域は、有効領域ＩＰのさらに内側に形成されるのが望ましい。

なお、図２においては、タッチパネルＴＰの中空領域ＨＬが上偏光板ＰＬ２から上下左右の方向にはみ出して、４箇所に補助部材ＡＳが配置されるようになっているが、例えば、矩形枠状の補助部材ＡＳが、上偏光板ＰＬ２を囲むように配置されてもよい。また、例えば、タッチパネルＴＰの中空領域ＨＬが、図１の図中右側（フレキシブル基板ＦＰが接続される側）の方向に上偏光板ＰＬ２よりもさらに外側に延在して、他の３つの方向では中空領域ＨＬが上偏光板ＰＬ２からはみ出さないような場合であってもよく、このような場合には、上偏光板ＰＬ２から中空領域ＨＬが延在する箇所に１つの補助部材ＡＳが配置されてよい。

［第２の実施形態］
次に、本発明に係る第２の実施形態の表示装置について説明をする。第２の実施形態における表示装置は、図３で示されるように、樹脂製の補助部材ＡＳが用いられる代わりに、金属製の補助部材ＡＦが用いられる。第２の実施形態の表示装置は、このような点で第１の実施形態と異なっており、これ以外については、第１の実施形態とほぼ同様の構成を有するものとなっているため説明を省略するものとする。

金属製の補助部材ＡＦは、上偏光板ＰＬ２の外縁を囲むように形成されるフレーム状の部材となっており、フレーム状に形成される部分が上偏光板ＰＬ２よりも薄く形成されて、第２の基板ＣＦとタッチパネルＴＰの間に配置されるようになっている。また、本実施形態の金属製の補助部材ＡＦは、フレーム状の部分から折れ曲がって下側に延伸する部分を有しており、これにより、液晶表示パネルＰＮＬの外形を保護するようになっている。

金属製の補助部材ＡＦは、フレーム状の部分が、第２の基板ＣＦの偏光板から露出する部分よりもさらに外側に広がって形成されるため、上偏光板ＰＬ２の段差から離れた位置で押圧が生じるような場合にも、上偏光板ＰＬ２の段差に起因する破損が生じにくくなる。

［第３の実施形態］
次に、本発明に係る第３の実施形態の表示装置について説明をする。第３の実施形態における表示装置は、図４で示されるように、金属製の補助部材ＡＦに加えてさらに樹脂製の補助部材ＡＳが用いられる点で、第２の実施形態と異なっている。このような点以外については、第３の実施形態の表示装置は、第２の実施形態とほぼ同様の構成を有するものとなっているため説明を省略するものとする。

まず、金属製の補助部材ＡＦは、第２の実施形態の場合と同様に、上偏光板ＰＬ２の外縁を囲むように形成されるフレーム状の部材となっており、フレーム状に形成される部分が第２の基板ＣＦに対して平行に形成され、第２の基板ＣＦの額縁領域に接触するようになっている。

そして特に、第３の実施形態では、金属製の補助部材ＡＦのタッチパネルＴＰ側に樹脂製の補助部材ＡＳが接着されて配置される。金属製の補助部材ＡＦと樹脂製の補助部材ＡＳの厚みの合計は、上偏光板ＰＬ２の厚みよりも薄くなるように形成され、樹脂製の補助部材ＡＳの上面が上偏光板ＰＬ２の上面よりも第２の基板ＣＦ側に形成されるようになっている。また、金属製の補助部材ＡＦは、第２の基板ＣＦが上偏光板ＰＬ２から露出する部分よりも外側に広がって形成されるため、第１の実施形態の場合よりも樹脂製の補助部材ＡＳが配置される領域が広く確保されるようになっている。

また、樹脂製の補助部材ＡＳは、金属製の補助部材ＡＦのフレーム状に形成される部分に接着固定されて、タッチパネルＴＰに接触しうるようになっており、押圧時の衝撃を和らげるようになっている。さらに、金属製の補助部材ＡＦは、成形時において、フレーム状に形成される部分の端部にバリが発生することもある。このようなバリが、上偏光板ＰＬ２の段差近く形成されると、タッチパネルＴＰの破損をさらに招きやすくなることから、バリの影響を防止するためにも、第３の実施形態のように、金属製の補助部材ＡＦのタッチパネルＴＰ側に樹脂製の補助部材ＡＳをさらに配置するのが望ましい。

なお、上記の各実施形態では、表示パネルとして液晶表示パネルＰＮＬを用いているが、例えば、円偏光板がタッチパネルＴＰ側に配置されるような有機ＥＬ表示パネルを用いてもよい。また、液晶表示パネルＰＮＬの駆動方式としては、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式を用いてもよいし、ＶＡ（Vertical-Alignment）方式等の他の方式を用いてもよいのはいうまでもない。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、各実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成、又は同一の目的を達成することができる構成でおきかえることが出来る。

ＰＮＬ 液晶表示パネル、ＴＰ タッチパネル、ＳＵＢ 第１の基板、ＣＦ 第２の基板、ＰＬ１ 下偏光板、ＰＬ２ 上偏光板、Ｆ１ 下側基板、Ｆ２ 上側基板、ＰＲ 保護層、ＦＰ フレキシブル基板、ＳＥ シール材、ＨＬ 中空領域、ＡＳ 補助部材、ＡＦ 補助部材、ＩＰ 有効領域、ＴＲ 透明導電膜。

Claims (9)

1. 画像を表示する表示面を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記表示面側に配置されるタッチパネルと、を有する表示装置であって、
   前記表示パネルは、
   第１の基板と、記第１の基板よりも前記タッチパネル側に配置される第２の基板と、前記第２の基板の前記タッチパネル側に配置される偏光板と、を有し、
   前記タッチパネルは、前記偏光板よりも広く形成されて前記偏光板に貼付けられ、
   前記タッチパネルと、前記第２の基板における前記偏光板から露出する部分との間には、補助部材が配置される、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載された表示装置であって、
   前記補助部材は、樹脂製の補助部材を含む、
   ことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１に記載された表示装置であって、
   前記補助部材は、金属製の補助部材を含み、
   前記金属製の補助部材は、前記偏光板の外縁を囲むようにフレーム状に形成される、
   ことを特徴とする表示装置。
4. 請求項２に記載された表示装置であって、
   前記補助部材は、さらに金属製の補助部材を含み、
   前記金属製の補助部材は、前記偏光板の外縁を囲むようにフレーム状に形成される、
   ことを特徴とする表示装置。
5. 請求項４に記載された表示装置であって、
   前記樹脂製の補助部材は、前記金属製の補助部材よりも前記タッチパネル側に配置される、
   ことを特徴とする表示装置。
6. 請求項５に記載された表示装置であって、
   前記金属製の補助部材が有する厚みと、前記樹脂製の補助部材が有する厚みの合計は、前記偏光板が有する厚みよりも小さい、
   ことを特徴とする表示装置。
7. 請求項１に記載された表示装置であって、
   前記補助部材は、前記偏光板が有する厚みよりも薄く形成される、
   ことを特徴とする表示装置。
8. 請求項１に記載された表示装置であって、
   前記タッチパネルは、２つの基板と、前記２つの基板の間に形成される中空領域とを有し、
   前記中空領域の一部は、前記偏光板よりも外側に延在するようにして配置され、
   前記補助部材は、前記中空領域の前記一部と重なる位置に配置される、
   ことを特徴とする表示装置。
9. 請求項１に記載された表示装置であって、
   前記タッチパネルは、フィルム状に形成された２つの基板を含んで構成される、
   ことを特徴とする表示装置。

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