JP5644914B2 - 表示装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネルとバックライトユニットとの接着力を向上することができる液晶表示装置、その液晶表示装置の製造方法及び電子機器に関する。

従来の液晶表示装置は、液晶パネルに、レンズシート、拡散シート、導光板、反射シート等の光学シート類を有するバックライトユニットを固定することで液晶モジュールを構成している（例えば、特許文献１参照）。
液晶パネルとバックライトユニットとは粘着テープで固定されるのが一般的であり、従来の構造では、液晶パネルと上記光学シートを支持する樹脂フレームとを粘着テープで固定している。

特開２００２−２２１７０６号公報

ところで、粘着材の粘着力は、その被着体の表面エネルギーに大きく左右される。
従来の液晶表示装置にあっては、液晶パネル及びバックライトユニットのそれぞれの被着面は、液晶パネル側はガラス又は偏光板、バックライトユニット側は樹脂材料であるため、落下衝撃やフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）の反発力などが粘着力を上回ってしまい、液晶パネルの剥れや浮きが発生しやすい。

そこで、本発明は、液晶パネルとバックライトユニットとの接着力を向上させることができる液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及び電子機器を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、表示領域を有する絶縁性の基板と、前記絶縁性の基板の端部と接着されたフレームと、を備える表示装置であって、前記絶縁性の基板は、前記フレームの底部に接着されており、前記フレームは、前記底部において、樹脂材料により形成された領域と、当該樹脂材料により形成された領域から金属が露出した領域とを有し、該金属が露出した領域において前記絶縁性の基板が接着されていることを特徴とする。
また、前記フレームの側面は、前記樹脂材料により形成されている。
また、前記フレームは、前記絶縁性の基板の前記表示領域の外側に配置されており、前記底部は、前記フレームの前記表示領域の側に向けて突出して設けられている。
また、前記底部は、前記樹脂材料より剛性が高く且つ表面エネルギーの高い金属板で構成され、前記金属板と前記樹脂材料とはインサート成型により一体化されている。
また、前記フレームは、前記絶縁性の基板の前記表示領域の外側に配置されており、前記フレームの前記表示領域の側には、前記底部が設けられていない部位が備えられている。
また、前記金属が露出した領域は、前記底部の表面の一部分に設けられている。
また、本件の参考発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルの背面に固定されるバックライトユニットと、を備える液晶表示装置において、前記バックライトユニットは、光学シートを支持する樹脂フレームを有しており、前記樹脂フレームに、該樹脂フレームを構成する樹脂材料より表面エネルギーの高い材料からなる被着部が、当該樹脂フレームの内周側に突出するように一体的に形成されており、前記液晶パネルの背面と前記被着部とを接着層を介して接着することで、前記液晶パネルと前記バックライトユニットとを固定するように構成されていることを特徴としている。

これにより、液晶パネル及びバックライトユニットのそれぞれの被着面を、液晶パネル側でガラス（又は偏光板）、バックライトユニット側で樹脂材料よりも表面エネルギーの高い材料からなる被着部とすることができるので、バックライトユニット側の被着面を、フレームを構成する樹脂材料とする場合と比較して、液晶パネルとバックライトユニットとの接着力を大幅に向上させることができる。その結果、液晶パネルとバックライトユニットとの一体感を増し、液晶パネルの剥れや浮きを防止することができると共に、液晶モジュールとしての強度を上げることができる。

また、本件の参考発明に係る液晶表示装置は、前記被着部は、前記樹脂材料より剛性が高く且つ表面エネルギーの高い金属板で構成され、前記金属板と前記樹脂フレームとはインサート成型により一体化されていることを特徴としている。
これにより、樹脂フレームと被着部とを一体化して、液晶パネルとバックライトユニットとの一体感を増すことができる。また、被着部を金属板で構成することで、バックライトユニットのフレームを樹脂材料のみで構成する場合と比較して、確実にフレーム強度を上げることができる。

さらに、本件の参考発明に係る液晶表示装置は、前記光学シートの外周端部には外側に向けて選択的に突出した突起部が設けられており、前記被着部は、前記光学シートの前記突起部が嵌合される切り欠き部を有することを特徴としている。
これにより、樹脂フレームに光学シートを内嵌する際、光学シートの突起部と被着部の切り欠き部とを嵌合させることで、光学シートの位置決めを容易に行うことができる。

また、本件の参考発明に係る液晶表示装置は、前記接着層は、両面テープであることを特徴としている。
これにより、被着部に両面テープの一方の粘着面を貼着した後、当該一方の粘着面と対向するセパレータを剥離して他方の粘着面を露出し、そこに液晶パネルを貼り付けることができ、液晶モジュールの組立て性を向上させることができる。

さらにまた、本件の参考発明に係る液晶表示装置は、前記樹脂フレームは内周側に突出した底部を有し、前記被着部は、前記底部の上面の一部分に設けられていることを特徴としている。
これにより、樹脂フレームの底部と接着層との間に光学シートが積層された構成とすることができる。

また、本件の参考発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶パネルと、液晶パネルの背面に固定されるバックライトユニットと、を備える液晶表示装置の製造方法において、前記バックライトユニットの樹脂フレームに、該樹脂フレームの内周側に突出するように底部を形成すると共に、前記樹脂フレームを構成する樹脂材料より表面エネルギーの高い材料からなる被着部を、前記底部の上面の一部分に形成する工程と、前記底部に光学シートの少なくとも一部が接するように、当該光学シートを積層する工程と、前記被着部の上に接着層を積層する工程と、前記接着層に前記液晶パネルの背面の少なくとも一部が接するように、当該液晶パネルを積層する工程と、を備えることを特徴としている。

これにより、液晶パネル及びバックライトユニットのそれぞれの被着面を、液晶パネル側でガラス（又は偏光板）、バックライトユニット側で樹脂材料よりも表面エネルギーの高い材料からなる被着部とした液晶表示装置を製造することができる。
さらに、本発明に係る電子機器は、上記の表示装置を備えることを特徴としている。

これにより、液晶パネルの剥れや浮きを防止した、強度の高い液晶モジュールを用いた携帯電話とすることができる。

本発明における実施形態の液晶モジュールを示す分解斜視図ある。 フレームの詳細な構造を示す斜視図である。 従来の液晶モジュールを示す分解斜視図ある。 本発明の液晶表示装置を適用した携帯電話を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶モジュールを示す分解斜視図である。
この液晶モジュール１は、図１に示すように、液晶パネル１０と、バックライトユニット２０と、粘着テープ３０から構成され、液晶表示装置は、当該液晶モジュールと、前記液晶パネル１０を駆動するドライバＩＣ及びその信号制御回路（図示せず）とを備えている。

液晶パネル１０は、透明な絶縁性を有する材料、例えばガラス基板からなる。そして、この液晶パネル１０は、２枚の基板を所定の間隔で対向させ、表示領域外周をシール材で接着すると共に液晶を封入し、その上下面に偏光板を貼り付けた構成となっている。
また、バックライトユニット２０は、図示しない周知の光源、反射シート１１、導光板１２、拡散シート１３、レンズシート１４，１５等の光学シートと、当該光学シートを支持するフレーム１６と、を備えている。

光源からの光は導光板１２に入射され、導光板１２はその光を導光板上面から出射する。反射シート１１は、導光板入射面から入射した光が導光板上面以外の面から出射しないように、導光板１２の下面に配置される。
拡散シート１３は、導光板１２の拡散パターンで均一にできなかった光をさらに散乱して均一にすると共に、光源の直接光を見え難くする役割も果たす。

このようにして導かれた光はレンズシート１４，１５によって集光され、これが液晶パネル１０に導かれる。
また、導光板１２、拡散シート１３、レンズシート１４及び１５には、それぞれ後述するフレーム１６の内周に設けられた切り欠き部に嵌合するための突起部１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａが形成されている。つまり、突起部１２ａ〜１５ａは、導光板１２、拡散シート１３、レンズシート１４及び１５の外周の端部において外側に向けて選択的に突出している。

なお、拡散シート及びレンズシートは、液晶パネル１０に充分な明るさを得られるのであれば、シートの枚数や重ねる順番もこれに限られるものではない。
次に、フレーム１６の構造について説明する。
図２は、フレーム１６の詳細な構造を示す斜視図である。フレーム１６は、この図２に示すように、少なくとも液晶パネル１０の表示面に光源からの光を入射させるために中央に透孔が形成された枠形状のメインフレーム１７と、メインフレーム１７にインサート成型されたコの字形状のサブフレーム１８とからなる。本実施形態では、メインフレーム１７を、例えば液晶ポリマーからなる樹脂フレームとし、サブフレーム１８を、樹脂より剛性が高く且つ表面エネルギーの高い、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる金属フレーム（金属板）とする。

ＳＵＳ板１８は、メインフレーム１７の一方の短辺部を除くコの字形状に対応した各３辺にインサート成型されており、メインフレーム１７の内周側にその一部が突出している。つまり、ＳＵＳ板１８は、メインフレーム１７から突出された突出部１８ａと、メインフレーム１７に埋め込まれた埋め込み部１８ｂとから構成される。また、突出部１８ａには、部分的に切り欠き部１８ｃが設けられており、これにより、部分的にＳＵＳ板１８がメインフレーム１７から内周側に突出されていない領域が存在する。

そして、この切り欠き部１８ｃに、前述した導光板１２、拡散シート１３、レンズシート１４及び１５に形成された突起部１２ａ〜１５ａが嵌合するようになっている。なお、導光板１２、拡散シート１３、レンズシート１４及び１５に形成された突起部１２ａ〜１５ａは、複数設けられていてもよく、その場合は対向する一対の外周辺にそれぞれ設けたり、外周の各辺にそれぞれ設けたりすることで位置ズレの少ない固定を行うことができる。

また、メインフレーム１７は、ＳＵＳ板１８がインサート成型されることにより、その断面形状は略コの字形状となっており、互いに対向する板部のうち下部（図２における下方の板部）が上部（図２における上方の板部）より長く形成されて、ＳＵＳ板１８の下方に延在している。言い換えると、メインフレーム１７は、内周側に突出した底部を有し、ＳＵＳ板１８が当該底部の上面の一部分に設けられていることになる。

なお、メインフレーム１７が樹脂フレームに対応し、サブフレーム１８が被着部に対応し、粘着テープ３０が接着層に対応している。
次に、本実施形態における液晶モジュール１の組立て方法について説明する。
先ず、フレーム１６の底面（図２における下方向）を上面として配置し、反射シート１１を当該フレーム１６の底面に接着させる。次いでフレーム１６を反転し、導光板１２、拡散シート１３、レンズシート１４及び１５を、この順番でフレーム１６の上方（図２における上方向）から当該フレーム１６内に順次挿入する。このとき、各シートに形成された突起部１２ａ〜１５ａを切り欠き部１８ｃに嵌合させることで、各シートを位置決めする。

これにより、光学シートは、当該光学シートに形成された突起部（導光板１２に形成された突起部１２ａ）がメインフレーム１７に形成された底部に接した状態で積層される。このようにしてバックライトユニット２０が完成する。
次に、コの字形状に成形された粘着テープ（両面テープ）３０の一方の粘着面を、ＳＵＳ板１８の上面に貼着し、その後、粘着テープ３０の上記一方の粘着面と対向するセパレータを剥離して他方の粘着面を露出し、そこに液晶パネル１０を貼り付ける。これにより、液晶パネル１０の背面における外周部と粘着テープ３０とが接着し、液晶パネル１０とバックライトユニット２０とが固定されて液晶モジュールが完成する。

このように、液晶パネル１０とバックライトユニット２０とは粘着テープ３０で固定され、それぞれの被着面は、液晶パネル１０側でガラス（又は偏光板）、バックライトユニット２０側で金属板（ＳＵＳ板）となる。
図３は、従来の液晶モジュールの構造を示す分解斜視図である。
図３に示すように、この液晶モジュールは、図１に示す本実施形態における液晶モジュールと同様、液晶パネル２１０とバックライトユニット２２０とが粘着テープ２３０を介して固定される構造となっている。

しかしながら、この液晶モジュールでは、バックライトユニット２２０の光学シート類を支持する樹脂フレーム２１６に粘着テープ２３０が装着され、その上から液晶パネル２１０が固定されている。したがって、液晶パネル１０及びバックライトユニット２０のそれぞれの被着面は、液晶パネル１０側でガラス（又は偏光板）、バックライトユニット２０側でフレーム２１６の材料である樹脂材料となる。

ところで、粘着材の粘着力は、その被着体の表面エネルギーに大きく左右され、被着体の表面エネルギーが粘着材の表面エネルギーよりも大きい場合に高い粘着力を発揮する。図３に示す構造では、被着面が樹脂材料であるため、落下衝撃やフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）の反発力などが粘着テープ２３０の粘着力を上回ってしまい、液晶パネル２１０の剥れや浮きが発生しやすい。

これに対して、本実施形態では、インサート成型により金属板（ＳＵＳ板）を樹脂フレーム内部に埋め込む形とし、バックライトユニット２０側の被着面をＳＵＳ板となるような構造としている。ＳＵＳ板の表面エネルギーは、樹脂材料の表面エネルギーより大きいため、被着体を樹脂材料からＳＵＳ板へ変更することで、液晶パネル１０とバックライトユニット２０との接着力を大幅に上げることができる。その結果、上述したような液晶パネル２１０の剥れや浮きが発生することを防止することができる。

このように、上記実施形態では、液晶パネル及びバックライトユニットのそれぞれの被着面を、液晶パネル側でガラス（又は偏光板）、バックライトユニット側で樹脂材料よりも表面エネルギーの高い材料からなる被着部とすることができるので、バックライトユニット側の被着面を、フレームを構成する樹脂材料とする場合と比較して、液晶パネルとバックライトユニットとの接着力を大幅に向上させることができる。その結果、液晶パネルとバックライトユニットとの一体感を増し、液晶パネルの剥れや浮きを防止することができると共に、液晶モジュールとしての強度を上げることができる。

また、前記被着部を、樹脂材料より剛性が高く且つ表面エネルギーの高い金属板（ＳＵＳ板）で構成し、ＳＵＳ板と樹脂フレームとをインサート成型により一体化するので、液晶パネルとバックライトユニットとの一体感を増すことができると共に、バックライトユニットのフレームを樹脂材料のみで構成する場合と比較して、確実にフレーム強度を上げることができる。

さらに、前記被着部に光学シートに形成された突起部が嵌合される切り欠き部を設けるので、樹脂フレームに光学シートを内嵌する際、光学シートの突起部と被着部の切り欠き部とを嵌合させることで、光学シートの位置決めを容易に行うことができる。
また、液晶パネルとバックライトユニットとを両面テープで固定するので、被着部に両面テープの一方の粘着面を貼着した後、当該一方の粘着面と対向するセパレータを剥離して他方の粘着面を露出し、そこに液晶パネルを貼り付けることができ、液晶モジュールの組立て性を向上させることができる。

さらにまた、樹脂フレームに内周側に突出する底部を設け、被着部を前記底部の上面の一部分に設けるので、樹脂フレームの底部と接着層との間に光学シートが積層された構成とすることができる。
なお、上記実施形態においては、サブフレーム１８としてステンレス鋼（ＳＵＳ）を適用する場合について説明したが、メインフレーム１７を構成する材料（樹脂材料）より剛性が高く、且つ表面エネルギーが高い材料であればよく、例えば、マグネシウム合金等の金属材料を適用することも可能である。

また、上記実施形態においては、サブフレーム１８として金属材料を適用する場合について説明したが、メインフレーム１７を構成する樹脂より剛性が高く、且つ表面エネルギーが高い樹脂を適用することも可能である。この場合、例えば、メインフレーム１７とサブフレーム１８との２種類の樹脂材料を用いてフレーム１６を一体成形することもできる。

次に、上述した液晶表示装置１を適用した電子機器について説明する。
図４は、液晶表示装置１を適用した携帯電話１２００の構成を示す斜視図である。
この図４に示すように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０１のほか、受話口１２０２、送話口１２０３とともに、上述した表示領域１００を備えるものである。なお、液晶表示装置１のうち、液晶パネル１０の表示領域１００以外の構成要素については電話器に内蔵されるので、外観としては現れない。

また、本発明の液晶表示装置１を適用可能な電子機器としては、図４に示される携帯電話の他にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型（またはモニタ直視型）のビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

１…液晶表示装置、１０…液晶パネル、１１…反射シート、１２…導光板、１３…拡散シート、１４，１５…レンズシート、１６…フレーム、１７…メインフレーム（樹脂フレーム）、１８…サブフレーム（金属板）、２０…バックライトユニット、３０…粘着テープ、１２００…携帯電話。

Claims (7)

1. 表示領域を有する絶縁性の基板と、前記絶縁性の基板の端部と接着されたフレームと、を備える表示装置であって、
   前記絶縁性の基板は、前記フレームの底部に接着されており、
   前記フレームは、前記底部において、樹脂材料により形成された領域と、当該樹脂材料により形成された領域から金属が露出した領域とを有し、該金属が露出した領域において前記絶縁性の基板が接着されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記フレームの側面は、前記樹脂材料により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。
3. 前記フレームは、前記絶縁性の基板の前記表示領域の外側に配置されており、前記底部は、前記フレームの前記表示領域の側に向けて突出して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記底部は、前記樹脂材料より剛性が高く且つ表面エネルギーの高い金属板で構成され、前記金属板と前記樹脂材料とはインサート成型により一体化されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記フレームは、前記絶縁性の基板の前記表示領域の外側に配置されており、前記フレームの前記表示領域の側には、前記底部が設けられていない部位が備えられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記金属が露出した領域は、前記底部の表面の一部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の表示装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の表示装置を備える電子機器。

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