JP6413578B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示パネルの前面に透明部材を備える表示装置に関するものである。

近年の情報電子機器の普及に伴い、タッチパネルや表示パネルの前面に堅牢性を備えた保護部材などの透明部材を備える表示装置が広く普及されている。また、このような表示装置は外光の表面反射による視認性の悪化を防止し、外部からの衝撃や浸水や埃などから表示装置を保護するために、表示パネルの表示面とタッチパネルもしくは保護部材を透明樹脂などの粘着材で接合するグラスボンディング(Ｇｌａｓｓ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術により一体化している場合がある。

ここで、表示パネルの表示面とタッチパネルもしくは保護部材との接着面において、表示装置を保持する筺体の開口部と表示面の厚さの違いによる段差が生じ、その周辺において、粘着材の接合時に気泡が発生しやすくなるため、段差を吸収できる厚手の粘着材の使用あるいは粘着材を複数枚重ねて貼るなどの対策をとることが必要となる。

特許文献１のグラスボンディング技術を用いた表示装置によれば、表示パネルは前面側に配置されているカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ 以下、ＣＦと称する）を備えた第１の基板とＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴと称す）を備えた第２の基板のうち第１基板と、表示パネルを保持するフロントフレームの接着面との断面視における高さを揃えることで、粘着シート１枚の使用で表示パネルと表示パネルの前面に貼り付けられるタッチパネル、もしくは保護部材を気泡の発生を防止する技術が開示されている。

特開２０１０−１３４００４号公報

特許文献１の表示装置は、第２の基板に形成される端子側または端子側と反対側である反端子側において、フロントフレームの開口部よりも表示パネルの外形サイズが同等または小さいため、表示パネルをフロントフレームで保持することができない。よって、グラスボンディング技術を用いる場合、保護部材等の接合工程前に表示パネルをフロントフレームにより保持することができないため、表示パネルが動き、工程輸送時の取り扱いで、表示パネルが表示装置から脱落する等の問題がある。

また、表示パネルが動くことにより、表示パネルを照射するバックライトと表示パネル間に異物が挿入する問題がある。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、工程輸送時に表示パネルが表示装置より脱落することを防止し、表示パネルとバックライトとの間に異物が侵入することを防止する。

本発明の表示装置は、表示面側に配置した第１の基板および反表示面側に配置された第２の基板を備えた表示パネルと、第１の基板に粘着材を介して貼り付けられた透明部材と、表示パネルを照明するバックライトを構成する第１のフレームと係合して、表示パネルを保持する第２のフレームと、第２の基板は全周が第１の基板より外部方向に突出する拡大部を備え、第２のフレームは第２の基板の拡大部と対向する位置に支持部を備えており、第２の基板の拡大部は、第２のフレームの支持部により支持されることを特徴とする。

本発明の表示装置によれば、工程輸送時に表示パネルが表示装置より脱落することを防止し、表示パネルとバックライトとの間に異物が侵入することを防止する。

本発明の実施の形態１に係る表示装置の分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る表示パネルのイメージ図である。 本発明の実施の形態１に係る表示装置の正面図である。 図３の表示装置のＡ−Ａ断面図である。 図４の表示装置の要部拡大図である。 本発明の実施の形態２に係る表示装置の断面図である。 本発明の実施の形態３に係る表示装置の断面図である。

以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。各図において同一の符号を付されたものは、実質的に同様の構成要素を示す。図１は本発明の実施の形態における表示装置の構成を説明する分解斜視図、図２は表示パネルの斜視図、図３は本発明の表示装置の正面図、図４は図３の表示装置のＡ−Ａ断面図、図５は図４の表示装置の点線部の要部拡大図である。

＜全体構成＞
<表示装置>
図１に示すように、本発明の表示装置１００は、表示パネル１と該表示パネル１を背面より照射するためのバックライト２と、バックライト２を構成する第１のフレームであるリアフレーム２１と、リアフレーム２１と係合して表示パネル１およびバックライト２を内部に配置して保持する第２のフレームであるフロントフレーム３、表示装置に電源および信号を供給する回路基板４を備えている。また、表示パネル１の前面には、透明部材として、外部より画面に対する位置信号入力をおこなうためのタッチパネル５およびタッチパネル５を保護する保護部材６を備えている。なお、タッチパネル５は備えず、保護部材６だけを配置している場合もある。表示装置１００の後面には回路基板４を保護するためのカバー（図示せず）を備えている場合もある。

次に、本発明における表示装置１００を構成する上記各部材に関し説明する。

＜表示パネル＞
図２に示す通り、表示パネル１は、透過型または半透過型の液晶表示パネル等より構成され、液晶の複屈折性を応用し、ガラスなどの絶縁性基板上にＣＦ、遮光層、対向電極等が形成された第１の基板１１と、ガラスなどの絶縁性基板上にスイッチング素子となるＴＦＴや画素電極等が形成された第２の基板１２とを備えている。また、第１の基板１１と第２の基板１２との間隔を保持するためのスペーサ、第１の基板１１と第２の基板１２とを貼り合わせるためのシール材、また、両基板間に狭持させる液晶、液晶を配光させる配向膜、両基板の外側面上に配置された偏光板（図示せず）、および第２の基板１２の外周部、あるいは第２の基板１２の外周部に接続されたテープ状の配線材料（ＴＣＰ、ＣＯＦ等）上に配置された駆動用ＩＣ１３などにより構成されている。

＜バックライト＞
バックライト２は光を出射する光源、光源から出射された光を側面より入射して、前面に伝播する出射面、出射面と反対側に反出射面を備える導光板、導光板から出射された光の分布、広がりを制御するため、導光板の出射面に配置された光学シート、導光板の反出射面へ抜けて光を導光板へ向かわせる反射シートおよびそれらの部材を保持する背面筐体（いずれも図示せず）等によって構成されており、表示パネル１を表示面と反対側である第２の基板１２側より照射している。

＜フロントフレーム＞
フロントフレーム３は、表示パネル１とバックライト２を保持する枠状の部材であり、少なくとも表示パネル１の上面側に開口部を備えた平面部、平面部に連続して形成される側面部を備える。フロントフレーム３は薄板の金属あるいは樹脂成型品等により構成され、ツメ状の固定構造あるいはネジ止め等により、バックライト２を構成するリアフレーム２１と固定される。フロントフレーム３は、一体で形成してもよいし、複数の部材を組み合わせることにより構成してもよく、側面部、平面部あるいは周辺部等に、最終製品への取り付け部（ネジ、取付穴等）を設けてもよい。

＜回路基板＞
回路基板４は、表示パネル１や光源を電気的入出力信号により制御するもので、通常ガラスエポキシ等に銅パターンが形成され、表面に電子部品がハンダにより実装されており、主に表示装置１００の裏面側（光が出射されない側）に配置、固定されるが、表示パネル１に接続されたフィルム上の基材に配線を形成したＦＰＣ上に電子部品を実装し、構成しても良い。また、回路基板４を外部からの圧力や静電気から保護するために、アルミニウムやステンレス、亜鉛めっき鋼板等の金属、あるいはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等フィルム状の薄い樹脂から成る保護カバー（図示せず）を取り付けてもよい。金属製の保護カバーを使用する場合は、回路基板４側には回路基板４や回路基板４上の電子部品との電気的接触を避けるためにＰＥＴ等の樹脂製シートを貼り付け、絶縁対策を行うことが望ましい。

＜タッチパネル＞
タッチパネル５は、透明な基板上に形成された透明電極による回路により外部（使用者）から入力された位置座標に関する情報を電気信号に変換し、端部に接続された出力配線部を介して最終製品の制御回路へ伝達する。出力配線部としては、薄さと柔軟性による接続の自由度から、フィルム状の基材に配線を形成したＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｕｒｃｕｉｔ：以下、ＦＰＣと称する）が用いられるが、同等の機能、特性を有するものであれば、異なる材料、構造から成るものでもよい。

タッチパネル５は、入力面側からの加圧や接触による損傷、変形、磨耗、汚れ等を防止するために、ガラスあるいはプラスチック等の透明材料６からなる保護部材を、前面側に備えてもよく、保護部材６の表面あるいは裏面の周辺部へは、遮光あるいは意匠上の目的により、印刷を付加することもできる。

＜粘着材＞
粘着材Ａ７、Ｂ８は、透明樹脂などで構成され、最大厚み０．５ｍｍ程度の光学用透明粘着シートで、保護部材６と表示パネル１もしくはタッチパネル５と保護部材６等を粘着材Ａ７、Ｂ８を介して接合するグラスボンディング技術により、外光下でも視認性の優れた表示装置１００を提供することが可能となる。

実施の形態１．
本発明の特徴的な構造について、図２乃至図５を用いて詳細に説明を行う。図に示す通り、本発明の表示パネル１は、第２の基板１２の４辺を第１の基板１１より全周外部方向に突出するように拡大部１２１を備え、フロントフレーム３の平面部３１において、第２の基板１２と対向する支持部３２を設けている。フロントフレーム３は、図２に示す通り第２の基板１２の４辺が第１の基板１１より突出された拡大部１２１をフロントフレーム３の支持部３２により支持する。

図４に示す通り、フロントフレーム３の支持部３２と反対側の上部３３の高さは、断面視において、第１の基板１１よりも低く形成されている。もしくは、上部３３の高さは、第１の基板１１と同じ高さであってもよい。

保護部材６とタッチパネル５が１枚の粘着材Ｂ８により、第１の基板１１と接合される。図示はしていないが、タッチパネルに代えて、表示パネル１と保護部材６を粘着材Ｂ８により接合する構成でもよい。

このような構造により、第２の基板１２の４辺を第１の基板１１より全周外部方向に突出する拡大部１２１を備え、フロントフレーム３の平面部３１における、第２の基板１２と対向する支持部３２で第２の基板１２の拡大部１２１を支持する構造であるため、表示パネル１を確実に保持することができ、表示パネル１のグラスボンディング技術を用いた接合工程以前の輸送時に表示パネル１がフロントフレーム３より脱落することを防止できる。

また、第２の基板１２の全外周部方向に突出した拡大部により表示パネル１の４辺を支持する構造であるため、工程輸送時に表示装置内部に異物が侵入することを防ぐことができ、不具合の削減、歩留まり向上が可能となる。

また、グラスボンディング技術により第１の基板１１とタッチパネル５を接合する際、一枚の粘着材Ｂ８を第１の基板１１上に配置して、タッチパネル５を接合するため、接合する領域（粘着材Ｂ８の裏面側）であって、第１の基板１１上に他部材が干渉しないため、段差が発生しない。よって、表示パネル１の第１の基板１１上において、フロントフレーム３等の他部材が干渉することにより発生していた両者の段差起因の気泡を防止することができる。

また、本実施の形態１によれば、図５に示す通り、フロントフレーム３の上部３３の高さＨ２は、第１の基板１１の高さＨ１と同等または、低く構成されている。これにより、接合する領域（粘着材Ｂ８）がタッチパネル５の周辺部に拡大した場合であっても、粘着材Ｂ８がフロントフレーム３に干渉することが防止され、段差は形成されることはなく、気泡を防止することができる。

また、このように接合する領域に段差が発生しないため、粘着材を複数使用して段差を吸収する対策を行う必要がなくなるため、コストを削減することができる。

実施の形態２．
図６は実施の形態２における表示装置の断面図である。実施の形態１の表示装置においては、フロントフレーム３の第２の基板１２の支持部３２が平面である例を説明したが、実施の形態２では、図６に示す通り、フロントフレーム３の支持部を第２の基板１２に向かって突出する突起３４とした。また、突起３４は駆動用ＩＣ１３を配置する位置より表示装置の中心側（第１の基板１１の端部側）に形成されて、第２の基板１２の拡大部１２１と接するように配置される。これにより、ＣＯＧ（ウェブ検索Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ：チップオングラス）のように駆動用ＩＣ１３が第２の基板１２上に配置される表示装置１００において、フロントフレーム３と駆動用ＩＣ１３が接触することを防止し、駆動用ＩＣ１３破壊による表示異常を抑制することができる。

実施の形態３.
図７は実施の形態２における表示装置の断面図である。実施の形態１、実施の形態２では、表示パネル１とタッチパネル５とを接合した表示装置１００について説明したが、実施の形態３では、図７に示すように、接合部材Ｂ８をタッチパネル５の周辺部まで設けて接合する領域を広げ、フロントフレーム３の上部３３とタッチパネル５も接合させている。なお、グラスボンディング技術による接合工程前は、実施の形態１もしくは実施の形態２の構造と同様である。実施の形態３の構成によれば接合領域が拡大されるため、表示装置１００の剛性が向上し、耐振動性、耐衝撃性の向上が図られる。なお、このような構成の場合、フロントフレームの上部３３の高さは、第１の基板の高さと同等にし、段差が形成されないようにすることで気泡を防止することができる。なお、支持部３２が平面であって、ＣＯＧのように駆動用ＩＣ（図示なし）が第２の基板１２上に配置される表示装置においては、図７に示すフロントフレーム３の平面部３１の厚みを薄く形成して、駆動用ＩＣ（図示なし）とフロントフレーム３の平面部３１が干渉しないよう設計を行ってもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 表示パネル、１１ 第１の基板、１２ 第２の基板、１３ 駆動用ＩＣ、
２ バックライト、２１ リアフレーム、
３ フロントフレーム、３１ 平面部、３２ 支持部、３３ 上部、３４ 突起部、
４ 回路基板、５ タッチパネル、
６ 保護部材、７ 粘着材Ａ、８ 粘着材Ｂ、１００ 表示装置。

Claims (4)

1. 表示面側に配置した第１の基板および反表示面側に配置された第２の基板を備えた表示パネルと、
   前記第１の基板に粘着材を介して貼り付けられた透明部材と、
   前記表示パネルを照明するバックライトを構成する第１のフレームと係合して、前記表示パネルを保持する第２のフレームと、
   前記第２の基板は全周が前記第１の基板より外部方向に突出する拡大部を備え、
   前記第２のフレームは前記第２の基板の前記拡大部と対向する位置に支持部を備えており、
   前記第２の基板の拡大部は、前記第２のフレームの支持部により支持されることを特徴とする表示装置。
2. 前記第２のフレームは、前記支持部に前記第２の基板に向かって突出する突起を設けており、
   前記突起は、前記表示パネルに信号を送るための駆動用ＩＣが配置される位置を除いて、前記第２の基板を支持することを特等とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記第２のフレームは、前記支持部と反対側の上面において、前記粘着材を介して透明部材が貼り付けられたことを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
4. 前記透明部材は、タッチパネルまたは保護部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。

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