JP5924928B2

JP5924928B2 - 表示装置

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Publication number: JP5924928B2
Application number: JP2011281190A
Authority: JP
Inventors: 誠之河野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: JP2013130779A; US20130162504A1

Description

本発明は表示装置に関し、特に、屈曲あるいは湾曲した表示面を有する表示装置に関する。

近年、表示装置としての液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）は、その軽量性、薄型性などの利点により、各種用途に広く使用されている。

液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、配線および電極が形成されたガラス基板どうしを対面して配置し、両基板間に液晶が挟持された構成を有している。そして、液晶表示パネルの画像表示面側、すなわち前面側と、その反対の背面側には、それぞれ偏光板が貼り付けられている。

一方のガラス基板には、水平方向に複数の走査配線（ゲート配線）と、これらに直交する複数の信号配線（ソース配線）によって囲まれる領域にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と画素電極が配置され、マトリックス状をなしており、ＴＦＴ基板とも呼称される。他方のガラス基板には、一定の電圧が供給される対向電極が形成されており、対向基板とも呼称される。そして、画素電極と対向電極と両電極に挟まれた液晶層とで１つの画素が構成される。

ＴＦＴ基板の走査配線に水平走査期間ごとに順次走査信号を印加し、さらに垂直方向の信号配線（ソース配線）に順次所定の信号電圧を印加して対応する画素電極に表示電圧を印加することで画像が表示される。

この表示画像は、液晶パネルの背面に設置されたバックライトにより光が照射されることで観察者に視認される。

このように、液晶表示装置は、画素ごとに光の透過率を制御する液晶表示パネルとバックライトにより構成される、いわゆる受光型の表示装置であり、この特性を利用した種々の用途に使用されている。例えば、パソコン用のディスプレイや、産業用途に使用される装置類、車載の表示装置、ハンディ端末や広告表示機として使用される。

これらの様々な環境で使用される表示装置には、デザイン性の高さも求められており、湾曲した表示装置の開発がなされている。

湾曲した表示装置の製造方法としては、例えば特許文献１に、液晶パネルを成形型により加熱、冷却して湾曲させる技術が開示されている。また、特許文献２には、端部領域と他の領域とでガラスの曲率方向が正負となったガラス基板を用いて湾曲した液晶パネルを得る方法が開示されている。また、特許文献３においては、複数の液晶パネルを隣接配置し、偏光板を液晶パネル間に渡るように貼り付け、凹レンズ状の湾曲面を有する支持体に貼り付けることで、個々の液晶パネルを支持体の湾曲面に沿って湾曲させることで湾曲した表示面を有する液晶表示装置を得る方法が開示されている。

特開平０４−１０４１２２号公報特開２００９−４２５６５号公報特開２００５−９１８７３号公報

先に説明したように、液晶表示装置に用いられる液晶パネルは２枚のガラス基板を貼り合わせて構成されるが、ガラス基板は高い剛性を持っているため、液晶パネルを湾曲させるには、特許文献１に開示のように加熱や冷却等の複雑な製造工程を必要とし、容易に湾曲させることができない。また、特許文献２のように端部領域と他の領域とでガラスの曲率方向が正負となったガラス基板を用いるなど、特殊なガラス基板を用いる必要があった。

また、特許文献３に開示の方法では、個々の液晶パネルを支持体の湾曲面に沿って湾曲させるために、個々の液晶パネルの厚さを薄くしなければならず、液晶パネルが破損しやすいという問題があった。また、外部からの衝撃に対して液晶パネルを保護するための保護板を備えた構成においては、液晶パネルを湾曲させる場合、液晶パネルと保護板の剛性の相違により、液晶パネルが破損する可能性もある。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、保護板を備えた表示装置において、複雑な製造工程を必要とせず、また、特殊なガラス基板を用いることなく、屈曲あるいは湾曲した表示面を有する表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置の第１の態様は、所定の隙間を開けて配列され、それぞれが独立して画像表示が可能な複数の表示ユニットと、前記複数の表示ユニット側が裏面となるように、前記複数の表示ユニットの前面にそれぞれ配置された複数の保護板と、前記複数の保護板の前記裏面に貼付され、前記複数の保護板を連結する可撓性を有した連結シートと、前記複数の表示ユニットのそれぞれの表示面を覆うように配設された透光性接着剤層とを備え、前記連結シートによって連結された前記複数の保護板が、前記連結シートを間に介して、または直接に前記透光性接着剤層により前記複数の表示ユニットと接着されることで、前記複数の表示ユニットが連結され、前記複数の表示ユニットの前記所定の隙間の位置に対応する前記連結シートによる連結部を屈曲させることで、前記複数の表示ユニットのそれぞれの前記表示面が、異なる方向を向くように設定可能である。

本発明に係る表示装置の態様によれば、複雑な製造工程を必要とせず、また、特殊なガラス基板を用いることなく、屈曲した表示面を有する表示装置を得ることができる。

本発明に係る実施の形態１の表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。本発明に係る実施の形態１の表示装置を表示面が凹状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図である。本発明に係る実施の形態１の表示装置を表示面が凸状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図である。本発明に係る実施の形態１の表示装置に凹面状の保護板を用いた場合の側面図である。本発明に係る実施の形態１の表示装置に凸面状の保護板を用いた場合の側面図である。本発明に係る実施の形態１の変形例１の表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。本発明に係る実施の形態１の変形例２の表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。本発明に係る実施の形態１の変形例２の表示装置の側面図である。本発明に係る実施の形態２の表示装置を表示面が凹状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図である。本発明に係る実施の形態２の表示装置を表示面が凸状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図である。本発明に係る実施の形態２の表示装置に凹面状に湾曲した保護板を用いた場合の側面図である。本発明に係る実施の形態２の表示装置に凸面状に湾曲した保護板を用いた場合の側面図である。

＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態１の表示装置１００の概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１に示した表示装置１００の表示面１０１が凹状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図であり、図３は、表示装置１００の表示面１０２が凸状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図である。

図１に示すように、表示装置１００においては、複数の表示ユニット４を、長辺と長辺、あるいは短辺と短辺のように、対となる辺どうしが平行となるように配列し、表示ユニット４の画像表示面側、すなわち前面側に、複数の表示ユニット４に渡るように連結シート２を貼り付けることで、複数の表示ユニット４を連結する構成となっている。

表示ユニット４は、その内部に、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）パネル、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）パネルなどの平面表示パネルを備えている。そして、液晶表示パネルであれば、その背面側に配置されたバックライトも備えている。なお、本発明においては表示ユニット４の内部構成は無関係であり、平面表示パネルであれば上記以外のパネルであっても良く、表示装置として独立して動作する構成であれば良い。

表示ユニット４は、一方の主面側に開口部ＯＰを有する厚みの薄い筐体４１内に平面表示パネルが収容され、その表示面５が開口部ＯＰにおいて露出した構成となっている。なお、開口部ＯＰの周囲の筐体４１の部分を額縁４２と呼称する。

複数の表示ユニット４は、それぞれの表示面５が同じ方向を向き、対となる辺どうしが平行となるように隣接して配列される。

表示ユニット４の表示面５側には、外部からの衝撃に対する保護のために、アクリル、ポリカーボネイトやガラスなどの透明材料で構成された平板状の保護板１が配置されるが、表示ユニット４に直接に取り付けられるのではなく、複数の保護板１を連結シート２に貼り付ける構成となっている。

すなわち、複数の保護板１は、裏面が表示ユニット４の表示面５に向き合うとともに、複数の表示ユニット４の配列に合わせて配列され、裏面には、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）、ポリカーボネイト、ポリエステルやシリコンなどの可撓性を有する透明材料で構成された連結シート２が複数の保護板１全体に渡るように貼り付けられている。なお、連結シート２の前面側、すなわち保護板１の裏面側に対向する主面側には粘着材（図示せず）が塗布された構成とし、そこに保護板１を載せることで、複数の保護板１の全体に渡るように連結シート２が貼り付けられることとなる。

ここで、連結シート２は保護板１の配列および表示ユニット４の配列よりも広い面積を有し、保護板１を貼り付けた状態で表示ユニット４の配列上に配置すると、各表示ユニット４の表示面５を、各保護板１が完全に覆うこととなる。

連結シート２と表示ユニット４とは、表示ユニット４の表示面５を覆うように透光性接着剤層３を設け、そこに連結シート２の裏面を貼り付けることで接着される。この場合、連結シート２の裏面と表示ユニット４の表示面５との間には、透光性接着剤層３の存在により空気層は介在しない状態となっている。ここで、透光性接着剤層３には、アクリル系の接着剤、エポキシ系の接着剤、シリコン系の接着剤などが使用される。

なお、図２および図３に示すように、表示装置１００を凹状および凸状に屈曲させた場合、隣接する保護板１間および表示ユニット４間には、それぞれ間隙１５および１６が形成されるように、保護板１どうし、および表示ユニット４どうしを所定の距離を開けて配置する。

なお、図２に示すように表示装置１００の表示面を凹状にする場合、間隙１５および１６に対応する部分の連結シート２を、間隙１６側では伸展させ、間隙１５側では収縮させるように折り曲げる。これにより、複数の表示ユニット４のそれぞれの表示面５の組み合わせによって表示装置１００の凹状の表示面１０１が形成されることとなる。

一方、図３に示すように表示装置１００の表示面を凸状にする場合、間隙１５および１６に対応する部分（連結部）の連結シート２を、間隙１５側では伸展させ、間隙１６側では収縮させるように折り曲げる。これにより、複数の表示ユニット４のそれぞれの表示面５の組み合わせによって表示装置１００の凸状の表示面１０２が形成されることとなる。

以上説明したように、実施の形態１に係る表示装置１００は、可撓性を有する連結シート２を複数の保護板１の全体に渡るように貼り付けることで、隣接する複数の表示ユニット４を連結し、連結部で屈曲させることで凹状の表示面１０１あるいは凸状の表示面１０２を有した表示装置１００を得ることができる。

このため、ガラス基板で構成される平面表示パネルを湾曲させるための複雑な製造工程を用いる必要がないので、製造工程を簡略化でき、また、平面表示パネルや保護板を破損させることもない。

また、連結シート２によって連結部が構成されるので、ヒンジ部材などの部品点数を増やすことなく表示ユニット４どうしおよび保護板１どうしを屈曲可能に連結でき、個々の表示面を異なる向きに配置することが可能となる。

なお、上述の説明では、保護板１は平板状としたがこれに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、表示装置１００が凹状の表示面１０１を有するように構成される場合には、連結シート２に貼り付けられる側の主面が平面で、反対側の主面が凹面となった保護板６を用いても良い。

このように、表示装置１００の凹状の表示面１０１の形状に合わせることで、要求される仕様や形状、デザインに対応することが可能となる。

また、図５に示すように、表示装置１００が凸状の表示面１０２を有するように構成される場合には、連結シート２に貼り付けられる側の主面が平面で、反対側の主面が凸面となった保護板７を用いても良い。

このように、表示装置１００の凸状の表示面１０２の形状に合わせることで、要求される仕様や形状、デザインに対応することが可能となる。

＜変形例１＞
図６は、本発明に係る実施の形態１の変形例１の表示装置１００Ａの概略構成を示す分解斜視図である。なお、図１に示した表示装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

また、表示装置１００Ａの表示面が凹状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図および、表示面が凸状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図は、それぞれ図２および図３を用いて説明したものと同じである。

図６に示すように、表示装置１００Ａにおいては、複数の保護板１は、裏面が表示ユニット４の表示面５に向き合うとともに、複数の表示ユニット４の配列に合わせて配列され、裏面には、ＰＥＴ、ポリカーボネイト、ポリエステルやシリコンなどの可撓性を有する透明材料で構成された連結シート２Ａが複数の保護板１に渡るように貼り付けられている。

ここで、連結シート２Ａの外形は、保護板１の配列および表示ユニット４の配列よりも大きいが、表示ユニット４の表示面５に重なる領域が開口部９となって、窓枠が連続したような構成となっている。

なお、連結シート２Ａの前面側、すなわち保護板１の裏面側に対向する主面側には粘着材（図示せず）が塗布された構成とし、そこに保護板１を載せることで、複数の保護板１に渡るように連結シート２Ａが貼り付けられることとなる。

連結シート２Ａと表示ユニット４とは、表示ユニット４の表示面５を覆うように透光性接着剤層３を設け、そこに連結シート２Ａの裏面の開口部９の周囲の窓枠部分を貼り付けることで接着される。この場合、保護板１の裏面と表示ユニット４の表示面５とは透光性接着剤層３により直接に接着され、両者の間には、透光性接着剤層３の存在により空気層は介在しない状態となっている。

表示ユニット４の表示面５に重なる領域が開口部９となった連結シート２Ａを用いることで、表示面５上には連結シート２Ａの部材が介在しなくなり、表示面５に連結シート２Ａの部材が介在することによる、表示画像の色変化や輝度変化を低減することができる。

なお、連結シート２Ａは透明材料で構成されるものとして説明したが、表示ユニット４の表示面５上には連結シート２Ａは重ならないので、透明材料に限定されるものではない。

＜変形例２＞
図７は、本発明に係る実施の形態１の変形例２の表示装置１００Ｂの概略構成を示す分解斜視図である。なお、図１に示した表示装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、図８は、表示装置１００Ｂの表示面が凸状となるように屈曲させて使用する状態を示す側面図である。

図７に示すように、表示装置１００Ｂにおいては、複数の保護板１は、裏面が表示ユニット４の表示面５に向き合うとともに、複数の表示ユニット４の配列に合わせて配列され、裏面には、ＰＥＴ、ポリカーボネイト、ポリエステルやシリコンなどの可撓性を有する透明材料で構成された連結シート２Ｂが、隣接する保護板１の隣り合った端縁部上のみに渡るように貼り付けられている。

ここで、連結シート２Ｂの外形は矩形状であり、保護板１の隣り合った端縁部の長さとほぼ等しい長さを有し、その幅は、隣接する保護板１の隣り合った端縁部上に渡るものの、表示ユニット４の表示面５の上部には重ならない寸法に設定されている。すなわち、隣接する表示ユニット４の隣り合った額縁の上部は覆うが、表示ユニット４の表示面５の上部は覆わないように設定されている。

なお、連結シート２Ｂの前面側、すなわち保護板１の裏面側に対向する主面側には粘着材（図示せず）が塗布された構成とし、隣接する保護板１の隣り合った端縁部上に渡るように貼り付けることで、複数の保護板１が連結されることとなる。

連結シート２Ｂと表示ユニット４とは、表示ユニット４の表示面５を覆うように透光性接着剤層３を設け、そこに保護板１の裏面を貼り付けることで接着される。この場合、保護板１の裏面と表示ユニット４の表示面５とは透光性接着剤層３により直接に接着され、両者の間には、透光性接着剤層３の存在により空気層は介在しない状態となっている。

このように、隣接する保護板１の隣り合った端縁部上のみに渡るように連結シート２Ｂを貼り付けることで、連結シートのサイズを縮小することができ、製造コストを削減できる。

なお、連結シート２Ｂは透明材料で構成されるものとして説明したが、表示ユニット４の表示面５上には連結シート２Ｂは重ならないので、透明材料に限定されるものではない。

＜実施の形態２＞
＜装置構成＞
図９は、本発明に係る実施の形態２の表示装置２００の概略構成を示す側面図である。なお、図１に示した表示装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図９に示すように、表示装置２００においては、長手方向に複数の屈曲部を有して屈曲し、複数の平面部１２を有する保護板１０のそれぞれの平面部１２の裏面に、表示ユニット４を貼り付けることで、複数の表示ユニット４を連結する構成となっている。

保護板１０は、アクリル、ポリカーボネイトやガラスなどの透明材料で構成されており、その裏面に、表示ユニット４の表示面を覆うように設けた透光性接着剤層３により表示ユニット４を接着する構成となっている。この場合、保護板１０のそれぞれの平面部１２の裏面と表示ユニット４の表示面とは透光性接着剤層３により直接に接着され、両者の間には、透光性接着剤層３の存在により空気層は介在しない状態となっている。

ここで、保護板１０は、表示ユニット４を貼り付けた場合に、表示ユニット４がはみ出さない寸法を有し、各表示ユニット４の表示面は、保護板１０が完全に覆うこととなる。

なお、図９に示す表示装置２００は、その表示面１０３が凹状となるように、保護板１０は、前面に対して凹状に屈曲した形状となっている。

一方、図１０に示す表示装置２００は、その表示面１０４が凸状となるように、保護板１０を、前面に対して凸状に屈曲させた形状としたものである。

以上説明したように、実施の形態２に係る表示装置２００は、表示ユニット４を保護板１０の平面部１２に貼り付けることで、複数の表示ユニット４を連結し、凹状の表示面１０３あるいは凸状の表示面１０４を有した表示装置２００を得ることができる。

このため、ガラス基板で構成される平面表示パネルを湾曲させるための複雑な製造工程を用いる必要がないので、製造工程を簡略化でき、また、平面表示パネルを破損させることもない。

また、保護板１０によって複数の表示ユニット４を連結するので、ヒンジ部材などの部品点数を増やすことなく表示ユニット４どうしを連結でき、個々の表示面を異なる向きに配置することが可能となる。

また、保護板１０によって複数の表示ユニット４を連結することで、各表示ユニットとの一体性が得られ、外力による変形に強い表示装置を提供できる。

なお、上述の説明では、保護板１０は、長手方向に複数の屈曲部を有して屈曲し、複数の平面部１２を有するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、表示装置２００が凹状の表示面１０３を有するように構成される場合には、表示ユニット４が貼り付けられる側の主面（裏面）が平面で、裏面と反対側の主面が凹面部１３を有することで、表示面１０３が全体として凹面状に湾曲した保護板１０Ａを用いても良い。

このように、保護板１０Ａの前面の形状を、表示装置２００の凹状の表示面１０３の形状に合わせることで、要求される仕様や形状、デザインに対応することが可能となる。

また、図１２に示すように、表示装置２００が凸状の表示面１０４を有するように構成される場合には、表示ユニット４が貼り付けられる側の主面（裏面）が平面で、裏面と反対側の主面が凸面部１４を有することで、表示面１０４が全体として凸面状に湾曲した保護板１０Ｂを用いても良い。

このように、保護板１０Ｂの前面の形状を、表示装置２００の凸状の表示面１０４の形状に合わせることで、要求される仕様や形状、デザインに対応することが可能となる。

なお、以上説明した実施の形態１および２の表示装置においては、複数の表示ユニット４が１列に配列された例を示したが、これに限定されるものではなく、２列、３列など配列数に制限はなく、また１列あたりの表示ユニット４の個数も複数であれば、個数に制限はない。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１，６，７，１０，１０Ａ，１０Ｂ保護板、２，２Ａ，２Ｂ連結シート、３透光性接着剤層、４表示ユニット、５表示面。

Claims

所定の隙間を開けて配列され、それぞれが独立して画像表示が可能な複数の表示ユニットと、
前記複数の表示ユニット側が裏面となるように、前記複数の表示ユニットの前面にそれぞれ配置された複数の保護板と、
前記複数の保護板の前記裏面に貼付され、前記複数の保護板を連結する可撓性を有した連結シートと、
前記複数の表示ユニットのそれぞれの表示面を覆うように配設された透光性接着剤層と、を備え、
前記連結シートによって連結された前記複数の保護板が、前記連結シートを間に介して、または直接に前記透光性接着剤層により前記複数の表示ユニットと接着されることで、前記複数の表示ユニットが連結され、
前記複数の表示ユニットの前記所定の隙間の位置に対応する前記連結シートによる連結部を屈曲させることで、前記複数の表示ユニットのそれぞれの前記表示面が、異なる方向を向くように設定可能な表示装置。
前記連結シートは、
前記複数の保護板の前記裏面において、前記複数の保護板の全体に渡るように貼付され、
前記複数の保護板は、前記連結シートを間に介して前記透光性接着剤層に接着される、
請求項１記載の表示装置。
前記連結シートは、前記複数の表示ユニットのそれぞれの前記表示面に重なる領域が開口部となり、
前記複数の保護板は、前記開口部を通して前記透光性接着剤層に直接に接着される、請求項１記載の表示装置。
前記連結シートは、
前記複数の保護板のうち、隣接する保護板の前記裏面において、隣り合った端縁部上に渡り、前記複数の表示ユニットのそれぞれの前記表示面の上部には重ならないように貼付され、
前記複数の保護板は、前記透光性接着剤層に直接に接着される、請求項１記載の表示装置。
前記複数の保護板は、
前記裏面が平面をなし、前記裏面と反対側の主面が凹面をなす、請求項１記載の表示装置。
前記複数の保護板は、
前記裏面が平面をなし、前記裏面と反対側の主面が凸面をなす、請求項１記載の表示装置。