JP5468934B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶素子等の電気光学素子を具備する電気光学装置の構造に関する。

表示体を保護する光透過性の基板を表示体の前面側に配置した構造が従来から提案されている。特許文献１には、第１透光基板を表示体の前面側に配置するとともに第１透光基板の前面側に第２透光基板を配置した構成が開示されている（例えば特許文献１の図１４や図１６）。

特開２００７−１１４７３７号公報

しかし、特許文献１の技術の第２透光基板は、第１透光基板のうち表示体とは反対側の表面（主面）のみを覆う。すなわち、例えば第１透光基板の側端面は第２透光基板から露出する。以上のように第１透光基板が露出した状態では、物体の衝突や外力の作用で第１透光基板の側端面が損傷し、結果的に第１透光基板が破損する可能性がある。以上の事情を考慮して、本発明は、電気光学装置の基板を有効に保護することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、面状に配列された複数の電気光学素子と、平面視で複数の電気光学素子に重なる部分と、貫通孔と、を有し、矩形枠状の筐体の前面側に収容される基板と、基板のうち複数の電気光学素子とは反対側であって筐体の前面側の主面を覆う主面被覆部と、基板の端面を覆う端面被覆部とが透光性樹脂材料によって層状または膜状に連続して形成される被覆層とを具備し、被覆層は、主面被覆部に貫通孔に対応する開口部が形成され、開口部の内周縁に相当する端面被覆部が貫通孔の内周面を全周にわたって被覆する。本発明の電気光学装置は、各種の電子機器（例えば携帯型の情報端末）に利用され得る。

以上の構成においては、基板の主面を覆う主面被覆部と基板の端面を覆う端面被覆部とが相互に連続するように被覆層が形成される。したがって、被覆層が基板の主面のみを覆う構成と比較して、基板の端面の損傷（ひいては端面の損傷に起因した基板の破損）を防止できるという利点がある。なお、基板の主面とは、例えば、複数の電気光学素子が配列する平面に平行な表面を意味する。他方、基板の端面とは、主面に対して角度をなす（典型的には直交する）表面を意味する。

また、被覆層の端面被覆部が、貫通孔の内周面（端面）を覆う部分（例えば後述の各実施形態の端面被覆部５４Bや端面被覆部５４C）を含む構成によれば、貫通孔の内周面の損傷を防止できるという利点がある。また、例えば、被覆層の端面被覆部が、基板の外周面を覆う部分（例えば後述の各実施形態の端面被覆部５４A）を含む構成を採用することで、基板の外周面の損傷を防止できるという効果がある。

基板のうち複数の電気光学素子とは反対側の主面と基板の端面とが交差する角部（例えば後述の各実施形態における角部Ｑ）には特に外力が作用し易い。したがって、被覆層が角部を覆う構成によれば、基板の損傷を防止するという効果は格別に顕著となる。

なお、被覆層で覆われる基板の役割は任意である。例えば、被検出物の接近を検出する複数の検出素子が面状に配列された検出体を具備する構成（例えば後述の第１実施形態）では、基板は、検出体を保護する保護基板（以下の各実施形態の保護基板４０）として利用される。また、基板に形成されて被検出物の接近を検出する複数の検出素子を具備する構成（例えば後述の第２実施形態）では、基板は、検出体の検出基板（以下の各実施形態の検出基板３２）として利用される。なお、被覆層で覆われる基板を、複数の電気光学素子を支持する表示パネルの基板とした構成（例えば後述の第３実施形態）も採用され得る。

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の分解斜視図である。 図１におけるII-II線の断面図である。 被覆層の形成の方法を示す断面図である。 第２実施形態に係る電気光学装置の断面図である。 第３実施形態に係る電気光学装置の断面図である。 変形例における被覆層の断面図である。 変形例における被覆層の断面図である。 変形例における被覆層の断面図である。 変形例における被覆層の断面図である。 電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。 電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。 電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１００Aの分解斜視図であり、図２は、図１におけるII-II線の断面図である。第１実施形態の電気光学装置１００Aは、画像を表示する機能と被検出物（ペンや指）の接近を検出する機能とを兼備する入出力機器（タッチパネル）であり、例えば携帯型の情報端末に搭載される。

図１および図２に示すように、電気光学装置１００Aは、表示組立体１２（タッチパネルモジュール）を矩形枠状の筐体１４に収容した構造である。表示組立体１２は、表示体２０と検出体３０と保護基板４０と被覆層５０とを含んで構成される。なお、以下の説明では、電気光学装置１００Aを構成する板状または層状の各要素の板面（主面）に平行で相互に直交するＸ方向およびＹ方向と、Ｘ-Ｙ平面に垂直なＺ方向とを便宜的に想定する。電気光学装置１００Aの内部の任意の位置からみてＺ方向の正側が前面側（電気光学装置１００Aの表示画像を視認する利用者にとって手前側）に相当し、当該位置からみてＺ方向の負側が背面側（利用者にとって奥側）に相当する。

表示体２０は、表示パネル２２と照明体２４とを含んで構成される。図２に示すように、表示パネル２２は、相対向する状態で接合された光透過性の第１基板２６１と第２基板２６２との間隙内に液晶（図示略）を封止した構造の液晶パネルである。図１に示すように、電極間に液晶を介在させた構造の複数の液晶素子（画素）ＥAが、Ｘ方向およびＹ方向にわたって表示領域ＤA内に行列状に配列される。照明体２４は、表示パネル２２の背面側に配置された平板型の面光源（バックライト）である。照明体２４からの出射光の透過率を液晶素子ＥA毎に可変に制御することで表示領域ＤA内に所望の画像が表示される。なお、表示パネル２２の両面に貼付される偏光板等の要素の図示は便宜的に省略されている。

検出体３０は、被検出物の接近を検出する光透過性のセンサーであり、図１に示すように、Ｘ方向およびＹ方向にわたって検出領域ＤB内に行列状に配列された複数の検出素子ＥBを含んで平板型に構成される。表示領域ＤAと検出領域ＤBとが平面視で（すなわちＺ方向からみて）相互に重なるように、検出体３０は、図２の接着層（例えば接着剤や両面テープ）６２を利用して表示体２０の前面側に固定される。検出体３０による被検出物の検出の方式は任意であるが、例えば静電容量方式が好適に採用される。静電容量方式の検出体３０は、図２に示すように、各検出素子ＥBを構成する検出電極（透明電極）３４が背面側の表面（表示体２０との対向面）に行列状に形成された光透過性の検出基板３２を具備する。被検出物の有無に応じた各検出電極３４の静電容量の変化を検出することで被検出物の有無や位置が判定される。

保護基板４０は、表示体２０や検出体３０を保護する矩形状の基板であり、検出体３０を挟んで表示体２０とは反対側（すなわち検出体３０の前面側）に配置される。図２に示すように、保護基板４０は、検出体３０の検出基板３２の前面側の表面に接着層（例えば接着剤や両面テープ）６４で固定される。例えば硝子製や樹脂製の光透過性の板材が保護基板４０として好適に採用される。図１および図２に示すように、保護基板４０は、表示体２０や検出体３０と比較して外形寸法が大きく、平面視で表示体２０（表示領域ＤA）や検出体３０（検出領域ＤB）に重なる光透過性の領域４２と領域４２の周囲に位置する領域４４とを含んで構成される。領域４４には遮光層（図示略）が形成される。図１および図２に示すように、領域４４には貫通孔７２（７２１，７２２）が形成される。図２に示すように、貫通孔７２１の内部には、利用者が操作する操作子（押ボタン）１６２が設置され、貫通孔７２２の背面側には、貫通孔７２２を介して外部に音響を放射する放音機器（スピーカー）１６４が配置される。

被覆層５０は、保護基板４０を覆う層状または膜状の要素であり、例えば光透過性の樹脂材料で形成される。図２に示すように、被覆層５０は、主面被覆部５２と端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）とを含んで構成される。主面被覆部５２は、保護基板４０の前面側の主面（Ｘ-Ｙ平面に平行な表面）７４を覆う部分である。主面被覆部５２は、領域４２および領域４４の双方にわたって連続に形成されて保護基板４０の主面７４を覆う。

端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）は、保護基板４０の端面７６（７６A，７６B，７６C）を覆う部分である。保護基板４０の端面７６は、前述の主面７４に対して角度（典型的には直角）をなす表面を意味する。したがって、保護基板４０の外周面（保護基板４０の外形を規定する側面）７６Aと貫通孔７２１の内周面７６Bと貫通孔７２２の内周面７６Cとが保護基板４０の端面７６に該当する。図２に示すように、端面被覆部５４Aは、保護基板４０の外周面７６Aを全周にわたって被覆する。

図１に示すように、被覆層５０には、保護基板４０の貫通孔７２１に対応する開口部５２１と貫通孔７２２に対応する開口部５２２とが形成される。図２の端面被覆部５４Bは、開口部５２１の内周縁に相当する部分であり、貫通孔７２１の内周面７６Bを全周にわたって被覆する。同様に、開口部５２２の内周縁に相当する端面被覆部５４Cは、貫通孔７２２の内周面７６Cを全周にわたって被覆する。図２に示すように、端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）は、各端面７６におけるＺ方向（保護基板４０の厚さ方向）の全体（すなわち、保護基板４０の前面側の主面７４から背面側の主面）にわたるように形成される。

被覆層５０の主面被覆部５２と各端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）とは相互に連続する。したがって、保護基板４０の主面７４と端面７６（７６A，７６B，７６C）との交差で形成される角部Ｑは被覆層５０で覆われる。例えば、端面被覆部５４Bは、保護基板４０の主面７４と貫通孔７２１の内周面７６Bとが交差する角部Ｑを貫通孔７２１の全周にわたって被覆する。

以上に説明した被覆層５０は、図３に示すように、保護基板４０の主面７４に接着剤（図示略）で貼付された光透過性の膜体（例えば樹脂製のフィルム）８０で形成される。膜体８０のうち保護基板４０の端面７６（７６A，７６B，７６C）から張出した部位８２が背面側に折曲げられることで端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）として端面７６を被覆する。

以上の構造の表示組立体１２が矩形枠状の筐体１４に支持される。表示組立体１２が筐体１４に支持された状態では、図２に示すように、被覆層５０の表面（主面被覆部５２の表面）と筐体１４の前面側の表面とが同一面内（Ｘ-Ｙ平面に平行な平面Ｐ内）に位置する。したがって、被覆層５０（保護基板４０）と筐体１４との間に段差がある構成と比較して意匠性（外観上の美観）が向上する。

以上の形態では、保護基板４０の主面７４に加えて端面７６（７６A，７６B，７６C）も被覆層５０で覆われるから、保護基板４０の端面７６の損傷（ひいては端面７６の損傷に起因した保護基板４０の破損）を有効に防止できるという利点がある。しかも、主面被覆部５２と各端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）とが連続に形成されるから、外力が特に作用し易い角部（主面７４と端面７６との交差部）Ｑが被覆層５０で覆われる。したがって、外力の作用（例えば物体の衝突）に起因した保護基板４０の損傷を防止できるという効果は格別に顕著である。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上と同じ参照符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図４は、第２実施形態に係る電気光学装置１００Bの断面図である。図４に示すように、第２実施形態の電気光学装置１００Bは、第１実施形態の保護基板４０を検出体３０の検出基板３２に置換した構造である。検出基板３２のうち検出領域ＤBの外側の領域には、第１実施形態の保護基板４０と同様に、操作子１６２の設置用の貫通孔７２１と放音機器１６４の設置用の貫通孔７２２とが形成される。

被覆層５０は、第１実施形態と同様に、検出基板３２の前面側の主面７４を覆う主面被覆部５２と、検出基板３２の各端面７６（検出基板３２の外周面７６A，貫通孔７２１の内周面７６B，貫通孔７２２の内周面７６C）を覆う端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）とが連続する形状に形成される。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、検出基板３２の主面７４および端面７６（７６A，７６B，７６C）の双方の損傷を防止することが可能である。また、第２実施形態では保護基板４０が省略されるから、第１実施形態と比較して電気光学装置１００Bの薄型化が容易であるという利点もある。

＜Ｃ：第３実施形態＞
図５は、第３実施形態に係る電気光学装置１００Cの平面図である。図５に示すように、第３実施形態の電気光学装置１００Cは、第１実施形態の保護基板４０を表示パネル２２の第１基板２６１に置換するとともに検出体３０を省略した構造である。

第３実施形態の表示パネル２２は、画像を表示する機能と被検出物を検出する機能とを兼備する液晶パネル（タッチパネル内蔵型）である。具体的には、検出素子ＥBを構成する光透過性の電極（図５では図示略）が、表示パネル２２の第１基板２６１と第２基板２６２との間隙内に液晶素子とともに形成され、各検出素子ＥBの静電容量の変化に応じて被検出物の有無や位置が判別される。図５に示すように、第１基板２６１のうち第２基板２６２から張出した領域には、第１実施形態の保護基板４０と同様に、操作子１６２の設置用の貫通孔７２１と放音機器１６４の設置用の貫通孔７２２とが形成される。

被覆層５０は、第１実施形態と同様に、第１基板２６１の前面側の主面７４を覆う主面被覆部５２と、第１基板２６１の各端面７６（第１基板２６１の外周面７６A，貫通孔７２１の内周面７６B，貫通孔７２２の内周面７６C）を覆う端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）とが連続する形状に形成される。

第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１基板２６１の主面７４および端面７６（７６A，７６B，７６C）の双方の損傷を防止することが可能である。また、第３実施形態では保護基板４０および検出体３０が省略されるから、第１実施形態や第２実施形態と比較して電気光学装置１００Cの薄型化が容易であるという利点もある。

以上の各例示から理解されるように、第１実施形態の保護基板４０と第２実施形態の検出基板３２と第３実施形態の第１基板２６１とは、被覆層５０で覆われる基板（以下では便宜的に「保護対象基板」という）として包括される。以上の各実施形態の説明から理解されるように、保護対象基板は、例えば、複数の液晶素子ＥA（表示領域ＤA）に平面視で重なる領域を含む板状部材として特定される。

＜Ｄ：変形例＞
以上の形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。

（１）変形例１
以上の各形態では、保護対象基板の外周面７６Aを覆う端面被覆部５４Aと貫通孔７２１の内周面７６Bを覆う端面被覆部５４B（貫通孔７２２の内周面７６Cを覆う端面被覆部５４C）との双方を被覆層５０が含む構成を例示したが、端面被覆部５４Aおよび端面被覆部５４B（端面被覆部５４C）の一方は省略され得る。例えば、図６に示すように、以上の各形態の被覆層５０から端面被覆部５４Aを省略した構成（外周面７６Aが被覆層５０から露出する構成）が採用され得る。また、図７に示すように、以上の各形態の被覆層５０から端面被覆部５４Bおよび端面被覆部５４Cを省略した構成も採用され得る。なお、図７の例示では貫通孔７２（７２１，７２２）を被覆層５０の主面被覆部５２で閉塞したが、被覆層５０のうち貫通孔７２に重なる部位に開口部を形成した構成も採用され得る。

（２）変形例２
以上の各形態では、図３の膜体８０（フィルム）の貼付で被覆層５０を形成したが、被覆層５０の形成の方法は適宜に変更される。例えば、光透過性の樹脂材料を保護基板４０に成膜（コーティング）することで被覆層５０を形成する方法も好適である。樹脂材料の成膜には、公知の印刷技術や塗布技術が任意に採用され得る。

（３）変形例３
以上の各形態では、被覆層５０の端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）が保護対象基板（保護基板４０，検出基板３２，第１基板２６１）の端面７６（７６A，７６B，７６C）の全域を覆う構成を例示したが、図８の例示のように、端面被覆部５４（５４A，５４B，５４C）が端面７６（７６A，７６B，７６C）を部分的に覆う構成も採用され得る。図８の構成では、保護対象基板の前面側の主面７４から端面７６（７６A，７６B，７６C）の途中の地点（背面側の主面まで至らない位置）まで端面被覆部５４が形成される。以上の構成においても、保護対象基板の端面７６のうち被覆層５０の端面被覆部５４で覆われた部分の損傷を防止できるという利点がある。また、図９に示すように、被覆層５０の端面被覆部５４が、保護対象基板の背面側の主面の近傍にて端面７６から張出す部分５６を含む構成も採用され得る。

（４）変形例４
検出体３０の構成は適宜に変更される。例えば、検出領域ＤBの全域にわたる光透過性の電極を検出基板３２の背面側の表面に形成するとともに検出基板３２の前面側の表面（検出領域ＤB内）に複数の検出電極３４を形成し、背面側の電極と各検出電極３４とで構成される検出素子ＥBの静電容量の変化に応じて被検出物の有無や位置を検出する検出体が採用され得る。検出基板３２の検出領域ＤB（前面側または背面側）の全域にわたって連続するように光透過性の検出電極を形成し、検出電極の隅部（四隅）から検出される電流の相対比に応じて被検出物の接触の有無や位置を特定する構成（表面型）の検出体も採用され得る。また、静電容量方式以外の方式（例えば抵抗膜方式，赤外線方式，超音波方式等）で被検出物を検出する構成にも本発明を適用することが可能である。

（５）変形例５
貫通孔７２（７２１，７２２）の用途は、操作子１６２や放音機器１６４の設置に限定されない。例えば、利用者の発声音を収音する収音機器（マイク）の設置用の貫通孔が形成され得る。また、貫通孔７２の形状は用途に応じて任意に選定される。

（６）変形例６
以上の各形態における表示パネル２２（表示体２０）は液晶パネルに限定されない。例えば、有機ＥＬ（Electroluminescence）素子などの発光素子を行列状に配列した発光装置も表示パネル２２として採用され得る。以上の説明から理解されるように、以上の各例示における表示パネル２２は、電界の印加や電流の供給などの電気的な作用に応じて透過率や輝度などの光学的な特性が変化する電気光学素子（液晶素子や発光素子）を利用して画像を表示する要素として包括される。なお、自発光型の電気光学素子を利用した構成では照明体２４が省略される。

＜Ｅ：応用例＞
以上に例示した電気光学装置１００（１００A，１００B，１００C）は、各種の電子機器に利用され得る。図１０から図１２には、電気光学装置１００を採用した電子機器の具体的な形態が例示されている。

図１０は、電気光学装置１００を採用した可搬型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する電気光学装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。

図１１は、電気光学装置１００を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する電気光学装置１００とを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。

図１２は、電気光学装置１００を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する電気光学装置１００とを備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が電気光学装置１００に表示される。

なお、本発明に係る電気光学装置１００が適用される電子機器としては、図１０から図１２に例示した機器のほか、プロジェクタ，デジタルスチルカメラ，テレビ，ビデオカメラ，カーナビゲーション装置，車載用の表示器（インパネ），電子手帳，電子ペーパー，電卓，ワードプロセッサ，ワークステーション，テレビ電話，ＰＯＳ端末，プリンタ，スキャナ，複写機，ビデオプレーヤ，タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

１００（１００A，１００B，１００C）……電気光学装置、１２……表示組立体、１４……筐体、２０……表示体、２２……表示パネル、２４……照明体、２６１……第１基板、２６２……第２基板、３０……検出体、３２……検出基板、３４……電極、４０……保護基板、７２（７２１，７２２）……貫通孔、７４……主面、７６（７６A，７６B，７６C）……端面、５０……被覆層、５２……主面被覆部、５４（５４A，５４B，５４C）……端面被覆部。

Claims (7)

1. 面状に配列された複数の電気光学素子と、
   平面視で前記複数の電気光学素子に重なる部分と、貫通孔と、を有し、矩形枠状の筐体の前面側に収容される基板と、
   前記基板のうち前記複数の電気光学素子とは反対側であって前記筐体の前面側の主面を覆う主面被覆部と、前記基板の端面を覆う端面被覆部とが透光性樹脂材料によって層状または膜状に連続して形成される被覆層と
   を具備し、
   前記被覆層は、前記主面被覆部に前記貫通孔に対応する開口部が形成され、前記開口部の内周縁に相当する前記端面被覆部が前記貫通孔の内周面を全周にわたって被覆する
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記被覆層は、前記主面被覆部の表面が前記筐体の前面側の表面と同一面内に位置するとともに、前記端面被覆部が前記筐体の側面と前記基板の端面との隙間を塞ぐ
   ことを特徴とする請求項１の電気光学装置。
   
3. 前記被覆層の端面被覆部は、前記基板の外周面を覆う部分を含む
   ことを特徴とする請求項１または請求項２の電気光学装置。
4. 前記被覆層は、前記基板のうち前記複数の電気光学素子とは反対側の主面と前記端面とが交差する角部を覆う
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかの電気光学装置。
5. 前記基板と前記複数の電気光学素子との間に設置され、被検出物の接近を検出する複数の検出素子が面状に配列された検出体
   を具備することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかの電気光学装置。
6. 前記基板に形成されて被検出物の接近を検出する複数の検出素子
   を具備することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかの電気光学装置。
7. 請求項１から請求項６の何れかに記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。
   

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