JP5222229B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に係り、特に、表示パネルと、表示パネルの面上に配置されるタッチパネルと、タッチパネルの面上に配置されるフロントパネルとを備えた表示装置に関する。

小型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶表示パネルを有する液晶表示装置（液晶表示モジュールともいう）は、携帯電話機などの携帯機器の表示部として広く使用されている。
近年、モバイル機器の普及において、“人にやさしい”グラフィカルユーザインターフェースを支えるタッチパネル技術が重要となってきている。そして、タッチパネル基板を液晶表示パネルの表面に取り付け、液晶表示パネルに表示されたメニュー画面を指でタッチすることで、メニューに応じた動作を実施するタッチパネル付き液晶表示パネルも知られている。（下記、特許文献１参照）
一方、前述した液晶表示装置においては、液晶表示パネルの観察者側の偏光板に、この偏光板と同等の屈折率の接着材を介してフロントパネルが固定された構造（以下、ハイブリットパネル構造と言う）のものが知られている。このハイブリットパネル構造は、液晶表示パネルの観察者側の偏光板上に空隙層を介してフロントパネルが配置された構造と比較して、（１）ダストフリー化（異物の混入が少ない）、（２）薄型化、（３）屋外視認性が良い、（４）輝度率が高い、などの特徴を有する。

特開２００６−１４６８９５号公報

図７は、従来のタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置を説明するための要部断面図である。
図７において、ＬＣＤは液晶表示パネル、ＢＬはバックライト、１０はフロントパネル、１００は静電容量結合方式のタッチパネルである。
液晶表示パネルＬＣＤとしては、例えば、ＩＰＳ方式、ＴＮ方式、ＶＡ方式等の液晶表示パネルが用いられている。液晶表示パネルＬＣＤは、対向して配置された２枚の基板１と２とが貼り合わされて形成されており、２枚の基板の外側には偏光板３、４が設けられている。
液晶表示パネルＬＣＤとタッチパネル１００とは、樹脂・粘着フィルム等からなる第１の接着材１０１により接合されている。
タッチパネル１００の外側には、アクリル樹脂または強化ガラスからなるフロントパネル（フロントウィンドウ、前面保護板とも呼ぶ）１０が樹脂・粘着フィルム等からなる第２の接着材１０２により貼り合わされている。
バックライトＢＬは、樹脂モールドフレーム（以下、単に、モールドという）１１と、モールド１１内に収納される導光板１２と、導光板１２上に配置される光学シート群１３と、導光板１２の下側に配置される反射シート１４と、導光板１２の一側面に配置され光源として機能する発光ダイオード（ＬＤ；図示せず）と、モールド１１の下側に配置される下フレーム６０とで構成される。ここで、光学シート群１３は、例えば、下拡散シート、２枚のレンズシート、および上拡散シートから構成される。

図７に示す液晶表示装置では、フロントパネル１０の４辺（図７では一辺のみを図示している）の、タッチパネル１００よりも外側へ張り出した部分の下面が、携帯機器（例えば携帯電話機）の筐体２００に、例えば、両面テープ３１で固定されている。また、液晶表示パネルＬＣＤの第１基板１は、両面テープ３０で、モールド１１に固定されている。
さらに、液晶表示パネルＬＣＤとタッチパネル１００とは、樹脂・粘着フィルム等からなる第１の接着材１０１により接合され、タッチパネル１００とフロントパネル１０とは、樹脂・粘着フィルム等からなる第２の接着材１０２により貼り合わされている。
そのため、タッチパネル１００と筐体２００との間の接着部、あるいは、液晶表示パネルＬＣＤとモールド１１との間の接着部が、液晶表示パネルＬＣＤとタッチパネル１００との間の接着部、あるいは、タッチパネル１００とフロントパネル１０との間の接着部より剥がれやすいので、落下等の衝撃が加わると、タッチパネル１００が筐体２００との接着面より剥がれ、あるいは、液晶表示パネルＬＣＤがモールド１１との接着面より剥がれ、液晶表示パネルＬＣＤが筐体２００から飛び出ること、あるいは、バックライトＢＬが下フレーム６０から脱落し、バックライト毎液晶表示パネルＬＣＤが筐体２００から飛び出ることが想定される。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ハイブリットパネル構造の表示装置において、振動衝撃に対する耐力を向上させることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）第１基板と、第２基板とを有する表示パネルと、前記表示パネルの観察者の反対側に配置されたモールドと、前記表示パネルの観察者側に配置されたフロントパネルとを具備し、前記フロントパネルの周辺部が筐体に固定される表示装置であって、前記モールドを収納する内フレームと、前記内フレームを収納する下フレームとを有し、前記内フレームは、平坦部と、前記平坦部の周囲に設けられる側壁とを有し、前記第１基板の４辺の周辺部は、前記内フレームの平坦部の第１の面に固定され、前記モールドの４辺の周辺部は、前記内フレームの平坦部の第１の面と反対側の面に固定され、前記第１基板は、前記第２基板と重畳しない非重畳領域を有し、前記内フレームの前記第１基板の前記非重畳領域の一辺と交差する２辺に平行な第１および第２の側壁には、少なくとも１個の突出部が設けられ、前記内フレームの少なくとも１個の突出部は、開口部を有し、前記下フレームには、前記内フレームの突出部が貫通する開口部を有し、前記内フレームの少なくとも１個の突出部は、前記下フレームの前記開口部を貫通して前記下フレームの前記表示パネルの反対側に突出しており、前記筐体には、前記内フレームの少なくとも１個の突出部に対応して突起部が設けられ、前記内フレームは、前記内フレームの前記少なくとも１個の突出部に設けた開口部を、前記筐体の前記突起部に系止することにより、前記筐体に固定されている。

（２）（１）において、前記表示パネルと、前記フロントパネルとの間に、タッチパネルを有する。
（３）（１）または（２）において、前記突出部は、前記内フレームの前記第１および第２の側壁に、それぞれ２個、あるいは３個設けられている。
（４）（１）ないし（３）の何れかにおいて、前記突出部は、前記内フレームの前記第１および第２の側壁に、２０ｍｍ以上の間隔を開けて設けられている。
（５）（１）ないし（４）の何れかにおいて、前記筐体には、前記内フレームの少なくとも１個の突出部が挿入される開口部を有し、前記突起部は、前記筐体に設けられた前記開口部内で、前記内フレームの少なくとも１個の突出部と直交する方向に設けられる。
（６）（１）ないし（５）の何れかにおいて、前記第１基板の４辺の周辺部は、両面テープにより前記内フレームの平坦部の第１の面に固定され、前記モールドの４辺の周辺部は、両面テープにより前記内フレームの平坦部の第１の面と反対側の面に固定されている。
（７）（１）ないし（６）の何れかにおいて、前記第１基板の前記非重畳領域には、半導体チップが搭載されている。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、ハイブリットパネル構造の表示装置において、振動衝撃に対する耐力を向上させることが可能となる。

本発明の前提となるタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施例のタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置の液晶表示パネルとバックライトの構造を示す図である。 本発明の実施例の内フレームの側壁に設けた突出部の位置を説明するための平面図である。 本発明の実施例のタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置を説明するための要部断面図である。 図２に示す側壁に設けた突出部を説明するための図である。 本発明の実施例の内フレームの変形例を示す図である。 従来のタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置を説明するための要部断面図である。

以下、本発明を液晶表示装置に適用した実施例を図面を参照して詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、本実施例では、表示パネルの一例として液晶表示パネルを用いて説明する。なお、表示パネルとしては、タッチパネルを用いることができるものであれば良く、液晶表示パネルに限らず、有機発光ダイオード素子や表面伝導型電子放出素子を用いることも可能である。
［本発明の前提となる液晶表示装置の構造］
図１は、本発明の前提となるタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置を示す分解斜視図である。図１において、ＬＣＤは液晶表示パネル、ＢＬはバックライト、１０はフロントパネル、１００はタッチパネルである。
液晶表示パネルＬＣＤとタッチパネル１００とは、樹脂・粘着フィルム等からなる第１の接着材１０１により貼り合わされている。また、タッチパネル１００の外側には、アクリル樹脂またはガラスからなるフロントパネル（フロントウィンドウ、前面保護板とも呼ぶ）１０が樹脂・粘着フィルム等からなる第２の接着材１０２により貼り合わされている。
本発明の実施例のタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置は、図１と同様、液晶表示パネルＬＣＤと、バックライトＢＬと、液晶表示パネルＬＣＤ上に第１の接着材１０１により接着されたタッチパネル１００と、タッチパネル１００上に第２の接着材１０２により接着されたフロントパネル１０を有する。
なお、本実施例において、タッチパネル１００としては、静電容量結合方式、あるいは、抵抗膜方式等のタッチパネルが使用される。

［実施例］
図２は、本発明の実施例のタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置の液晶表示パネルＬＣＤと、バックライトＢＬの構造を示す図である。
図２に示すように、本実施例では、液晶表示パネルＬＣＤが飛び出さない構造として、内フレーム５０を追加したものである。
内フレーム５０は、平坦部５１と、平坦部５１の周囲に設けられる側壁５２とで構成され、さらに、この側壁５２には、開口部５４を有する４個の突出部５３が設けられる。
内フレーム５０の内部には、樹脂モールドフレーム（以下、単に、モールドという）１１が収納される。ここで、内フレーム５０の液晶表示パネルＬＣＤが固定される平坦部は、平坦な面となっている。
図３は、本実施例の内フレーム５０の側壁５２に設けた突出部５３の位置を説明するための平面図である。図３において、ＡＲは表示領域であり、ＰＡは内フレーム５０の側壁５２に形成される突出部５３の位置を示す。
図３に示すように、本実施例では、内フレーム５０の側壁５２に設けられる突出部５３は、第１基板１の長辺に平行な２つの側壁５２に、それぞれ２個設けられる。

図４は、本発明の実施例のタッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置を説明するための要部断面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’線に相当する切断線に沿った断面図である。
本実施例の液晶表示パネルＬＣＤは、第１基板１と、第２基板２と、第１基板１と第２基板２との間に挟持される液晶層（図示せず）と、駆動回路が搭載された半導体チップＤＲＶと、第１基板１の少なくとも一辺に接続されるフレキシブル配線基板（図示せず）と、第１基板１上に貼り付けられた下偏光板３と、第２基板２上に貼り付けられた上偏光板４とを有している。ここで、第２基板２の液晶層の反対側が観察者側となっている。
第１及び第２基板（１，２）としては、例えば、ガラス等の透明な絶縁性基板が用いられている。第１基板１の長辺は第２基板２の長辺よりも長く、第１基板１は第２基板２と重畳しない領域（以下、非重畳領域と言う）を有する構成になっている。半導体チップＤＲＶは、第１基板１の液晶層側の面の非重畳領域に実装されている。
第１基板１には、薄膜トランジスタ、画素電極等が形成されており、第２基板２には、カラーフィルタ等が形成されている。ここで、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであれば、対向電極は第１基板１側に設けられ、ＴＮ方式やＶＡ方式の液晶表示パネルであれば、対向電極は第２基板２側に設けられる。
液晶表示パネルＬＣＤの上偏光板４上には、タッチパネル１００が上偏光板４と同等の屈折率を持つ、樹脂・粘着フィルム等からなる第１の接着材１０１により接合されている。
タッチパネル１００の外側には、アクリル樹脂または強化ガラス（厚さは、０．５〜１．０ｍｍ）からなるフロントパネル（フロントウィンドウ、前面保護板とも呼ぶ）１０が、樹脂・粘着フィルム等からなる第２の接着材１０２により貼り合わされている。

本実施例では、バックライトＢＬは、モールド１１と、導光板１２と、光学シート群１３と、反射シート１４と、発光ダイオードＬＤと、内フレーム５０と、下フレーム６０とで構成される。
図２に示すように、樹脂モールドフレーム（以下、単に、モールドという）１１内に導光板１２が配置され、この導光板１２上に光学シート群１３が配置される。また、導光板１２の下側には反射シート１４が配置され、導光板１２の一側面には、光源として機能する発光ダイオードＬＤが配置される。
さらに、モールド１１の下側には下フレーム６０が配置される。ここで、光学シート群１３は、例えば下拡散シート、２枚のレンズシート、および上拡散シートから構成される。
本実施例では、液晶表示パネルＬＣＤと、モールド１１との間に内フレーム５０を追加し、その内フレーム５０の平坦部５１の両面に、両面テープ（３０，３２）で、液晶表示パネルＬＣＤの第１基板１と、モールド１１とを固定して、液晶表示パネルＬＣＤとバックライトＢＬを固定している。
本実施例の液晶表示装置は、まず、液晶表示パネルＬＣＤ、タッチパネル１００、フロントパネル１０を、それぞれをＵＶ硬化もしくは粘着フィルムで一体化した後、両面テープ３０でモールド１１に内フレーム５０を貼り付け、その後両者を、両面テープ３２で接着して組み立て、さらに、筐体に組み込まれて完成する。

図２に示すように、内フレーム５０の側壁５２には、開口部５４を有する４個の突出部５３が設けられる。
また、下フレーム６０は、底面６１と、底面６１の周囲に設けられる側壁６２とで構成される。そして、下フレーム６０の底面６１には、開口部６３が形成される。
内フレーム５０の側壁５２に形成される突出部５３は、下フレーム６０の底面６１に形成された開口部６３を貫通して、下フレーム６０の外側（下フレーム６０の底面６１の液晶表示パネルＬＣＤと反対側）に突出する。
本実施例の液晶表示装置は、フロントパネル１０の４辺（図４では一辺のみを図示している）のタッチパネル１００よりも外側へ張り出した部分の下面が、携帯機器（例えば、携帯電話機）の筐体２００の凹部の周辺の支持部上に、例えば、両面テープ３１で固定される。
さらに、携帯機器の筐体２００の凹部の底部には、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３が挿入される開口部２１０が形成され、その開口部２１０内には、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３に直交するように、突起部（フック）２１１が形成される。
ここで、内フレーム５０は、例えば、厚さが、０．１〜０．２ｍｍのステンレスで構成される。同様に、下フレーム６０は、厚さが、０．１〜０．３ｍｍのステンレスで構成される。また、両面テープ（３０，３２）の厚さは、０．０５〜０．２ｍｍとされる。なお、内フレーム５０と下フレーム６０とは、例えば、内フレーム５０と下フレーム６０に形成した系止爪をモールド１１に形成された突起に系止する等の方法により、モールド１１に固定される。

本実施例では、図４に示すように、内フレーム５０の長辺側の２つの側壁５２に形成した４個の突出部５３で、下フレーム６０から突出した部分を、携帯機器の筐体２００の凹部の底面に形成した開口部２１０に挿入することにより、内フレーム５０の長辺側の２つの側壁５２に形成した４個の突出部５３に形成された開口部５４を、携帯機器の筐体２００の凹部の底面に形成された開口部２１０内の突起部２１１に系止させて、内フレーム５０（即ち、液晶表示装置）を、携帯機器の筐体２００に固定する。
このように、本実施例では、液晶表示パネルＬＣＤと、バックライトＢＬのモールド１１との間に内フレーム５０を追加し、その内フレーム５０の平坦部５１の両面に、両面テープ（３０，３２）で、液晶表示パネルＬＣＤの第１基板１とモールド１１とを固定して、液晶表示パネルＬＣＤとバックライトＢＬを固定している。
この場合、内フレーム５０を追加したことで、バックライトＢＬ、液晶表示パネルＬＣＤがそれぞれ剛体同士の接合となるため、従来構造に比較して保持強度を向上させることが可能である。
また、内フレーム５０の側壁５２に突出部５３を設けて、この突出部５３を筐体に固定している。さらに、内フレーム５０を覆うように、同一材料で成型した下フレーム６０を採用している。
これらの構造により、本実施例では、落下等の衝撃が加わった場合に、液晶表示パネルＬＣＤが、タッチパネル１００とフロントパネル１０が接着された状態のまま、筐体から飛び出ることを防止することが可能となる。

ここで、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３が、下フレーム６０から突出している長さ（図４に示すＨ１）は、１．５ｍｍ≦Ｈ１≦５．０ｍｍとされる。
また、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３の幅（図５に示すＷ１）は、４．０ｍｍ≦Ｗ１≦１０．０ｍｍとされる。
また、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３内の開口部５４の幅（図５に示すＷ２）は、Ｗ２＝Ｗ１×０．７とされる。
さらに、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３内の開口部５４の高さ（図５に示すＨ２）は、０．８ｍｍ≦Ｈ２≦１．２ｍｍとされる。なお、図５に示すＨ２は、携帯機器の筐体２００の凹部の底部に形成される開口部２１０内の突起部２１１の高さにも相当する。
また、図５は、図２に示す内フレーム５０の側壁５２に設けた突出部５３を説明するための図である。
また、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３の間隔（図３のＬ）は、Ｌ＞２０ｍｍであり、フロントパネル１０を長手方向の中央で、Ａエリア（Ａ−ＥＲＡ）とＢエリア（Ｂ−ＥＲＡ）に２分割したときに、本実施例では、Ａエリア（Ａ−ＥＲＡ）とＢエリア（Ｂ−ＥＲＡ）に、１つずつそれぞれ対象に配置している。

さらに、内フレーム５０の側壁５２に形成された突出部５３は、図６に示すように、Ａエリア（Ａ−ＥＲＡ）、あるいはＢエリア（Ｂ−ＥＲＡ）の一方に、Ｌの間隔をおいて２つ配置するようにしてもよい。なお、図６は、本実施例の内フレーム５０の変形例を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。また、図６に示すＡは、内フレーム５０をモールド１１に固定するための系止爪である。
また、前述の説明では、内フレーム５０の側壁５２に形成する突出部５３は、内フレーム５０の長辺側の２つの側壁５２に、それぞれ２個した場合について説明したが、内フレーム５０の側壁５２に形成する突出部５３は、内フレーム５０の長辺側の２つの側壁５２に、それぞれ３個形成するようにしてもよい。
また、前述の説明では、本発明を、タッチパネル付きハイブリットパネル構造の液晶表示装置に適用した実施例について説明したが、本発明は、液晶表示パネルＬＣＤとフロントパネル１０との間にタッチパネル１００を具備していない、所謂、ハイブリットパネル構造の液晶表示装置にも適用することが可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

１ 第１基板
２ 第２基板
３ 下偏光板
４ 上偏光板
１０ フロントパネル
１１ 樹脂モールドフレーム
１２ 導光板
１３ 光学シート群
１４ 反射シート
３０，３１，３２ 両面テープ
５０ 内フレーム
５１ 平坦部
５２ 側壁
５３ 突出部
５４ 開口部
６０ 下フレーム
６１ 底面
６２ 側壁
６３ 開口部
１００ タッチパネル
１０１ 第１の接着材
１０２ 第２の接着材
２００ 筐体
２１０ 開口部
２１１ 突起部
ＬＣＤ 液晶表示パネル
ＢＬ バックライト
ＤＲＶ 半導体チップ
ＡＲ 表示領域

Claims (7)

1. 第１基板と、第２基板とを有する表示パネルと、
   前記表示パネルの観察者の反対側に配置されたモールドと、
   前記表示パネルの観察者側に配置されたフロントパネルとを具備し、
   前記フロントパネルの周辺部が筐体に固定される表示装置であって、
   前記モールドを収納する内フレームと、
   前記内フレームを収納する下フレームとを有し、
   前記内フレームは、平坦部と、前記平坦部の周囲に設けられる側壁とを有し、
   前記第１基板の４辺の周辺部は、前記内フレームの平坦部の第１の面に固定され、
   前記モールドの４辺の周辺部は、前記内フレームの平坦部の第１の面と反対側の面に固定され、
   前記第１基板は、前記第２基板と重畳しない非重畳領域を有し、
   前記内フレームの前記第１基板の前記非重畳領域の一辺と交差する２辺に平行な第１および第２の側壁には、少なくとも１個の突出部が設けられ、
   前記内フレームの少なくとも１個の突出部は、開口部を有し、
   前記下フレームには、前記内フレームの突出部が貫通する開口部を有し、
   前記内フレームの少なくとも１個の突出部は、前記下フレームの前記開口部を貫通して前記下フレームの前記表示パネルの反対側に突出しており、
   前記筐体には、前記内フレームの少なくとも１個の突出部に対応して突起部が設けられ、
   前記内フレームは、前記内フレームの前記少なくとも１個の突出部に設けた開口部を、前記筐体の前記突起部に系止することにより、前記筐体に固定されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルと、前記フロントパネルとの間に、タッチパネルを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記突出部は、前記内フレームの前記第１および第２の側壁に、それぞれ２個、あるいは３個設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記突出部は、前記内フレームの前記第１および第２の側壁に、２０ｍｍ以上の間隔を開けて設けられていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記筐体には、前記内フレームの少なくとも１個の突出部が挿入される開口部を有し、
   前記突起部は、前記筐体に設けられた前記開口部内で、前記内フレームの少なくとも１個の突出部と直交する方向に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１基板の４辺の周辺部は、両面テープにより前記内フレームの平坦部の第１の面に固定され、
   前記モールドの４辺の周辺部は、両面テープにより前記内フレームの平坦部の第１の面と反対側の面に固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記第１基板の前記非重畳領域には、半導体チップが搭載されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。

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