以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。本実施形態は本開示を実現するための一例に過ぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。各図において共通の構成については同一の参照符号が付されている。
図1A及び1Bに、表示装置の構成例を模式的に示す。図1Aは、表示装置10の平面図であり、図1Bは、図1AにおけるA-A切断線での断面図である。図1Bに示すように、表示装置10は、積層された前面板103及び表示パネル101を含む。図1A及び1Bの例において、表示パネル101及び前面板103は、矩形形状を有する。これらは、他の外形を有してもよい。表示パネル101の種類は任意である。表示パネル101、例えば、液晶表示パネル又はOLED(Organic Light Emitting Diode)表示パネルである。
光学弾性樹脂層105が、前面板103と表示パネル101との間に存在し、それらを接着する。光学弾性樹脂層105は接着層であり、前面板103と表示パネル101とは、被着材である。ユーザは、表示パネル101の表示画像を、光学弾性樹脂層105及び前面板103を介して、視認する。
以下において、ユーザが視認する側(面)を前側(前面)、その反対側(反対面)を裏側(裏面)とも呼ぶ。表示パネル101及び前面板103の前面に沿った方向を面内方向、表示パネル101及び前面板103が積層された方向を積層方向とも呼ぶ。
図1Aに示すように、表示パネル101の前面(視認側面)は、表示領域111及び測定領域113を含む。表示領域111及び測定領域113は、それぞれ配列された画素からなる領域である。表示領域111は、ユーザが視認するユーザ画像を表示する。測定領域113は、表示パネルの特性を測定するための画像を表示する。測定画像は単一色で構成されても、複数色で構成されてもよい。
図1A、1Bの例において、表示領域111は略矩形であり、外周端に凹部を有する。測定領域113は、矩形であり、表示領域111の凹部と一致する。表示領域111の形状及び測定領域113の形状は任意である。
測定領域113と前面板103との間に、光センサ部品201が配置されている。光センサ部品201は、測定領域113における物理特性値を測定する部品であり、具体的には、測定領域113における単一色又は複数色それぞれから出射される直接光の輝度を測定する。直接光は測定領域113より出射する最も強い輝度で、光センサ部品201に垂直に直接入射する光である。光センサ部品201は、表示パネル101の裏面に固定された制御部251に接続されている。
制御部251は、光センサ部品201の測定値に基づき、表示領域111における表示画像を制御する。表示領域111と同様の画素からなる測定領域113によって、表示領域111の表示状態を正確に推測することができ、表示領域111の変化を適切にフィードバックできる。
光学弾性樹脂層105は、例えば、OCA(Optical Clear Adhesive)により形成される。OCAは、1~50N/mm^2の接着力でボンディングすることができる。光学弾性樹脂層105は透明であり、透明な前面板103及び表示パネル101の透明基板と近似する屈折率を有する。前面板103及び表示パネル101の透明基板は、ガラス又は樹脂である。光学弾性樹脂層105は、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、又はシリコーン系樹脂である。
表示パネル101と前面板103の貼り合わせは、例えば、所定形状のOCAが全面に貼り付けられた表示パネル101に、前面板103を押圧して貼り合わせる。
図1Aに示すように、光学弾性樹脂層105は、表示パネル101の表示領域111の全域を覆うように形成されている。一方、光学弾性樹脂層105は、表示パネル101の測定領域113と前面板103との間の空間を避けるように形成されている。この空間は、光センサ部品201が配置される空間である。
図1Bに示すように、前面板103の裏面に、遮光層107が形成されている。遮光層107は、例えば、印刷やシートにより形成される。遮光層107は、前面板103の前面に形成されてもよい。これらの点は以下に説明する他の構成例の遮光層においても同様である。
図1Aに示すように、遮光層107は、表示パネル101の表示領域111以外の領域と対向する領域であって、表示領域111を囲む領域に形成されている。遮光層107は、表示領域111の外縁の一部と重なってもよい。遮光層107は、表示パネル101の全外周端及び光学弾性樹脂層105の全外周端(それぞれ図1Aにおいて破線で示される)を覆う。遮光層107は、測定領域113の全域を覆う。
図2A、2B及び2Cに、表示装置10における測定領域113及びその近傍の構成を模式的に示す。図2Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図2Bは、光学弾性樹脂層105の外形を示す平面図である。図2Cは、図2AにおけるA-A切断線での断面図である。なお、図面において、必要に応じて一部部品は省略されている。この点は、以下の図においても同様である。
図2Aに示すように、遮光層107は、前面板103の外縁領域に形成されており、光学弾性樹脂層105の外周端(破線で示される)と、光センサ部品201が配置される空間401を完全に覆う。空間401は、表示パネル101と前面板103との間において、光学弾性樹脂層105が避けるように形成された空間であって、光センサ部品201(の少なくとも一部)を収容する。
図2Bに示すように、光学弾性樹脂層105は、外周端に形成された凹部(穴)151を有する。図2A、2Cに示すように、空間401は、前面板103と表示パネル101の間おける凹部(穴)151により画定される。凹部151の三つの内面(壁面)が、空間401において露出しており、内面(壁面)が、それぞれ空間401の一面を画定する。
空間401は、光学弾性樹脂層105の外側端面153の端から外側端面153と平行に延びる仮想面157と、外側端面155の端から外側端面155と平行に延びる仮想面159と、の内側に形成されている。本例において、これら二つの仮想面157、159は一致する。空間401は、この仮想面157、159において開放された(閉じていない)空間であって、仮想面が、空間401の一面を画定する。空間401の仮想面157、159から外光が入り、光センサ部品201の検出に影響が出ないように、図示していないケースやシャーシで遮光する。
図2Cに示すように、遮光層107(の一部)は空間401において露出している。光センサ部品201は、素子である光ディテクタ211と、光ディテクタ211が実装されたFPC(Flexible Printed Circuits)213とを含む。FPC213は、制御部251と光ディテクタ211とを接続する。光ディテクタ211とFPC213の一部が、空間401に収容されている。
光ディテクタ211は、FPC213の測定領域113に対向する面に配置されており、測定領域113の輝度を測定する。遮光層107が測定領域113を完全に覆うことで、光ディテクタ211が測定し得る外光を低減する。図2Cに示すように、表示領域111と測定領域113を含む領域をアクティブエリアと呼ぶ。アクティブエリアは、表示パネル101に配列された画素からなる領域である。なお、測定領域113の一部が、光学弾性樹脂層105により覆われていてもよい。光ディテクタ211は、空間401において露出した領域の輝度を測定する。
光ディテクタ211は、表示パネル101に接触していても、離間していてもよい。光ディテクタ211は、表示パネル101に固着されていてもよい。FPC213は、前面板103に接触していても、離間していてもよい。FPC213は、前面板103に固着されていてもよい。より好ましくは、光ディテクタ211が表示パネル101に接している方がよい。このようにすると、表示パネル101と光ディテクタ211の隙間から外光の進入を防止するので検出精度が向上する。
光センサ部品201は、表示パネル101と前面板103とを貼り合わせる前に、表示パネル101又は前面板103に固着されていてもよい。しかし、光センサ部品201と表示パネル101の間に隙間があると外光の影響を受けやすいため、光センサ部品201は表示パネル101に接している方が好ましい。光センサ部品201は、表示パネル101と前面板103とを貼り合わせた後、空間401に挿入されてもよい。
図3A、3B及び3Cに、空間401の他の例を模式的に示す。図3Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図3Bは、光学弾性樹脂層105の外形を示す平面図である。図3Cは、図3AにおけるA-A切断線での断面図である。
図2A、2B、及び2Cに示す構成との相違点を主に説明する。本構成例において、空間401は、光学弾性樹脂層105のコーナに形成されている。空間401は、矩形の光学弾性樹脂層のコーナを切り欠くように形成されている。これにより、空間401が表示領域111の視認の妨げになること避ける。
図3Bに示すように、光学弾性樹脂層105は、コーナに形成された凹部154を有する。図3A、3Cに示すように、空間401は、前面板103と表示パネル101の間おける凹部154により画定される。凹部154の二つの面(壁面)が、空間401において露出しており、二つの面(壁面)が、それぞれ空間401の一面を画定する。
空間401は、光学弾性樹脂層105の外側端面153の端から外側端面153と平行に延びる仮想面157と、外側端面155の端から外側端面155と平行に延びる仮想面159と、の内側に形成されている。空間401は、この仮想面157、159において開放された(閉じていない)空間であって、仮想面157、159が、それぞれ空間401の一面を画定する。
図4A~4Dに、空間401の他の例を模式的に示す。図4Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図4Bは、光学弾性樹脂層105の外形を示す平面図である。図4Cは、図4AにおけるA-A切断線での断面図である。図4Dは、図4AにおけるB-B切断線での断面図である。
図2A、2B、及び2Cに示す構成との相違点を主に説明する。本構成例において、空間401は、光学弾性樹脂層105のコーナに形成されている。空間401は、矩形の光
学弾性樹脂層のコーナを斜めに切り欠くように形成されている。これにより、デザイン性が向上する。図4Aにおいて、空間401を画定する光学弾性樹脂層105の縁は、曲線面であってもよい。つまり、空間401に露出する光学弾性樹脂層105の端面は、曲面であってもよい。
図4Bに示すように、光学弾性樹脂層105は、コーナに形成された切欠き部156を有する。図4A、4C、4Dに示すように、空間401は、前面板103と表示パネル101の間おける切欠き部156により画定される。切欠き部156の一つの面(壁面)が、空間401において露出しており、面(壁面)が、空間401の一面を画定する。
空間401は、光学弾性樹脂層105の外側端面153の端から外側端面153と平行に延びる仮想面157と、外側端面155の端から外側端面155と平行に延びる仮想面159と、の内側に形成されている。空間401は、この仮想面157、159において開放された(閉じていない)空間であって、仮想面157、159が、それぞれ空間401の一面を画定する。
図5A、5Bに、空間401の他の例を模式的に示す。図5Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図5Bは、図5AにおけるA-A切断線での断面図である。以下において、図2A、2B、及び2Cに示す構成との相違点を主に説明する。
図5A、5Bに示すように、本構成例において、空間401は、光学弾性樹脂層105の内部に形成されており、閉じた穴である。これにより、光センサ部品201に対して外部からの異物が接触することを防ぐことができる。
空間401は、周囲を光学弾性樹脂層105に囲まれている。具体的には、空間401は、面内方向において光学弾性樹脂層105の四つの端面に囲まれ、積層方向において前面板103と表示パネル101とに挟まれている。空間401において、前面板103の一部、表示パネル101の一部、光学弾性樹脂層105の四つの端面が露出している。空間401を規定する光学弾性樹脂層105の端面の形状は任意である。
FPC213を含め、光センサ部品201の全てが空間401に収容されている。FPC213は、制御部251とは物理的に接続されておらず、離間している。光センサ部品201は、無線により制御部251と通信する。
遮光層107は、前面板103の周縁領域と、周縁領域から離間し、空間401を覆う島状領域とを含む。遮光層107の一部領域は、光学弾性樹脂層105内に形成された空間401の全てを覆うように形成されている。空間401において露出している前面板103の全面は、遮光層107で覆われている。光センサ部品201は、前面板103と表示パネル101とを貼り合わせる前に、前面板103又は表示パネル101に固着される。
図6A、6Bに、空間401の他の例を模式的に示す。図6Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図6Bは、図6AにおけるA-A切断線での断面図である。以下において、図5A、5Bに示す構成との相違点を主に説明する。
FPC213は、空間401から外部に延びており、制御部251に接続される。FPC213は、光学弾性樹脂層105と前面板103との間を延びている。遮光層107は、連続した一つの領域に形成されている。遮光層107は、空間401から外部に延びているFPC213を覆うように形成されている。これにより、FPC213がユーザに視認されることを防ぐ。
例えば、光学弾性樹脂層105とFPC213とが重なる部分の光学弾性樹脂層105の厚さは、FPC213と重ならない部分の厚さよりも、FPC213の厚さ分薄い。これにより、光学弾性樹脂層105の潰れによる表示パネル101への加重を低減し、表示ムラを防止できる。
図7A、7Bに、部品の一例である機能部品及びその配置の他の例を示す。図7Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び機能部品202の関係を示す平面図である。図7Bは、図7AにおけるA-A切断線での断面図である。以下において、図2A、2B、及び2Cに示す構成との相違点を主に説明する。
本例において、空間401内に配置される機能部品202は、外光センサ部品又は指紋センサ部品である。機能部品202は、FPC213上に実装されたディテクタ215を有する。指紋センサ部品のディテクタ215は、発光素子と反射光を検出する素子とを含む。ディテクタ215を表示領域111の近傍に配置することで、表示装置10が大型化することを防止する。ディテクタ215は素子である。
図7Bに示すように、ディテクタ215は、FPC213の前面板103と対向する面に配置されている。図7Aに示すように、遮光層107は、ディテクタ215と対向する領域を避けるように形成されている。ディテクタ215は、遮光層107に形成された開口を介して外光又は指紋を検出する。
ディテクタ215は、前面板103に接触していても、離間していてもよい。ディテクタ215は、前面板103に固着されていてもよい。FPC213は、表示パネル101に接触していても、離間していてもよい。FPC213は、表示パネル101に固着されていてもよい。機能部品202は、表示パネル101と前面板103とを貼り合わせる前に、表示パネル101又は前面板103に固着されていてもよい。機能部品202は、表示パネル101と前面板103とを貼り合わせた後、空間401に挿入されてもよい。
図8A、8Bに、機能部品及びその配置の他の例を示す。図8Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び温度センサ部品203の関係を示す平面図である。図8Bは、図8AにおけるA-A切断線での断面図である。以下において、図2A、2B、及び2Cに示す構成との相違点を主に説明する。
本例において、空間401内に配置される機能部品は、温度センサ部品203である。温度センサ部品203は、FPC213上に実装された温度ディテクタ(素子)217を有する。温度ディテクタ217は、空間401内において、測定領域113の一部又は略全域を覆うように配置される。温度ディテクタ217は、測定領域113に対応する一つの温度値又は複数点の温度分布を検出する。制御部251は、温度センサ部品203の測定値に応じて表示画像を制御する。温度は、物理特性値である。
上述のように、空間401に、いくつかのタイプの機能部品を配置することができる。機能部品の制御部251は、機能部品の測定値(検出値)に基づき、所定の演算により、表示パネルの制御値を決定する。制御部251は、決定された制御値により、表示パネル101(表示画像)を制御する。
図8Cは、表示装置10の動作のフローチャートを示す。機能部品は、検出対象を検出する(S101)。制御部251は、検出値を演算し(S102)、その演算結果に基づいて表示パネル101の表示を変更する(S103)。例えば、制御部251は、機能部品の測定値(検出値)に基づき、表示パネル101(表示画像)のフィードバック制御を行う。一例において、制御部251は、表示パネル101の輝度(モニタ輝度)や色度を制御する。
例えば、制御部251は、表示パネル101(画素)の輝度(光センサ部品201)、外光の輝度(外光センサ部品202)、又は表示パネル101の温度(温度センサ部品203)の測定値(検出値)を取得する。制御部251は、取得した値に対して所定の演算を行い、表示パネル101の輝度を制御する制御値を決定し、その値において表示パネル101を制御する。
具体的には、測定領域113の輝度を検出する場合は、測定領域の輝度が一定になるように、外光の輝度を検出する場合は、外光の明るさに応じて、表示パネル101の輝度を調整する。測定領域113の色度を検出する場合は、測定領域の表示階調や色を変化させ階調と色度の特性を表示領域111に表示する映像の特性に合わせて調整する。測定領域113の温度を検出する場合は、温度変化に伴う色味や階調特性の変化のデータをあらかじめ持っておき、その温度にあった補正係数を用いて表示パネル101の色度が一定になるように調整する。
表示パネル101が液晶表示パネルである場合、制御部251は、バックライト電流を制御することで、バックライド輝度を変更し、モニタ輝度を補正する。表示パネル101がOLED表示パネルである場合、制御部251は、OLED素子への供給電流を制御することで、モニタ輝度を変更する。
制御部251は、検出されたユーザの指紋に基づいて、表示パネル101(表示画像)を制御してもよい。制御部251は、機能部品202からユーザの指紋の情報を取得する。制御部251は、指紋に基づいてユーザを識別し、識別されたユーザに応じた画像表示する。制御部251は、例えば、表示画像の明るさ、文字サイズ、表示デザイン等を制御する。
機能部品は、複数タイプのディタクタを含んで構成されてもよい。例えば、機能部品は、表示パネルの輝度及び外光の輝度を検出してもよい。また、ディテクタが温度センサや指紋センサの場合は、図8Cのようなフィードバック制御を伴わず、単にセンサ機能、即ち温度を表示したり、操作者を識別する機能のみを有するものであってもよい。機能部品は上記の例に限定されない。
図9A、9Bに、光学弾性樹脂層105の他の例を模式的に示す。図9Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図9Bは、図9AにおけるA-A切断線での断面図である。以下において、図2A、2B、及び2Cに示す構成との相違点を主に説明する。
本例において、光学弾性樹脂層105は、UVや熱等で硬化する液状樹脂であるOCR(Optical Clear Resin)から形成される。OCRによる光学弾性樹脂層105の形成方法の例は、まず、図9Aの破線で示す光学弾性樹脂層105の外形に沿って、ダム158を形成する。ダム158の形成は、例えば、表示パネル101の前面に、OCRをディスペンス塗布しながらスポットタイプのUV光を照射し、塗布形状が崩れないようにOCRをゲル状に仮硬化させる。
次に、全面貼合のためのOCRをダムで画定された領域に塗布する。次に、例えば、減圧環境下で、前面板103と表示パネル101を貼り合わせる。次に、例えばスポットタイプのUV光を照射してOCRを仮硬化させた後、所定のUV光量を全面照射することでOCRを硬化させて。前面板103と表示パネル101とを接着する。
図9A、9Bに示すように、空間401において、「コ」状のダム158が露出しており、空間401の一部を画定する。ダム158により、任意形状の空間401を容易に形成することができる。ダム158は、内部の光学弾性樹脂層105と異なる種類の樹脂でもよい。
図10A、10Bに、機能部品及びその配置の他の例を示す。図10Aは、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図10Bは、図10AにおけるA-A切断線での断面図である。以下において、図2A、2B、及び2Cに示す構成との相違点を主に説明する。
光センサ部品201と光学弾性樹脂層105の端面との間に保護部(弾性部材)219が配置されている。保護部219は例えば樹脂であり、その弾性率は、光学弾性樹脂層105の弾性率よりも小さい。保護部219により、光センサ部品201が光学弾性樹脂層105に対して接触することによって、光学弾性樹脂層105の変形を抑制する。これにより、前面板103又は表示パネル101から光学弾性樹脂層105が剥がれ、表示異常が発生することを避ける。
保護部219は、接着強度が小さい光学弾性樹脂層105に対して特に有用である。例えば、OCRの接着強度は、一般に、0.1~0.5N/mm^2であり、OCAと比較して、保護部219が有用である。
また、保護部219は、光センサ部品201を、前面板103と表示パネル101を貼り合わせた後に、空間401に挿入する場合に特に有用である。図10Bに示すように、保護部219は、光センサ部品201の挿入方向における先端に形成される。挿入時に保護部219が光学弾性樹脂層105に接触しても、光学弾性樹脂層105の変形を抑制できる。そのため、光センサ部品201の挿入時に隙間を形成する寸法調整が不要であり、組立時間を短縮できる。光センサ部品201は、着脱可能であってもよい。
保護部219は、図10B示す位置と異なる位置に形成されてもよい。例えば、保護部219は、図10Aにおける上下方向において対向する光学弾性樹脂層105と光学弾性樹脂層105との間に位置するように、光センサ部品201に形成されてもよい。光センサ部品201は、離間した複数の保護部219を有してもよい。
図11A、11Bに、機能部品及びその配置の他の例を示す。図11Aは、光学弾性樹脂層105、保護部152及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図11Bは、図11AにおけるA-A切断線での断面図である。以下において、図10A、10Bに示す構成との相違点を主に説明する。
本例は、光センサ部品201と光学弾性樹脂層105との間に、光学弾性樹脂層105の端面を保護する保護部152を設ける。保護部152は、光センサ部品201と別に、前面板103と表示パネル101との間に配置される。例えば、表示装置10の製造は、表示パネル101上に保護部152を固定した後、OCRを表示パネル101に塗布する。その後、前面板103と表示パネル101を貼り合わせる。
図11A、11Bの例において、保護部152は、光学弾性樹脂層105の凹部151の全内面を覆うように、配置されている。保護部152は、空間401に露出しており、光センサ部品201が、空間401において、光学弾性樹脂層105と接触することを防ぐ。
保護部152は、光センサ部品201を、前面板103と表示パネル101を貼り合わせた後に、空間401に挿入する場合に特に有用である。また、光センサ部品201が、保護部152に対して、着脱可能であってもよい。これにより、光センサ部品201を容易に交換できる。
図12A、12Bに、ソケット機構を有する保護部152の構成例を示す。光センサ部品201は、保護部152に対して着脱可能である。図12Aは、分離された保護部152及び光センサ部品201を示す例である。図12Bは、光センサ部品201を収容した状態の保護部152を示す例である。
保護部152は、例えば、樹脂で形成されている。保護部152は、固定つめ571及び固定つまみ572を有する。光センサ部品201は、固定つめ571と嵌合する凹部212を有する。光センサ部品201が保護部152に収容されているとき、固定つめ571が凹部212と嵌合し、光センサ部品201が保護部152から外れることを防止する(ロック状態)。
ユーザ(修理者を含む)は、光センサ部品201を保護部152(保護部152内の空間401)に差し込み、固定つまみ572をスライドして、固定ツメ571を光センサ部品201の凹部212にはめ込む(ロック状態)。
光センサ部品201の取り外しのため、ユーザ(修理者を含む)は、固定つまみ572をスライドする。固定つまみ572がスライドされると、固定つめ571が光センサ部品201の凹部212から外れる(解除状態)。光センサ部品201は、保護部152から取り外し可能な状態となる。
図13A、13Bに、表示装置10の他の構成例を示す。表示装置10は、前面板103と表示パネル101との間に、中間板104を有する。中間板104の一部が空間401において露出し、ストッパ部として機能する。ストッパ部は、光センサ部品201と当接して、光センサ部品201を光学弾性樹脂層105から離すように設けられる。これにより、光センサ部品201と光学弾性樹脂層105との接触を防ぐ。
図13Aは、中間板104、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品20
1の関係を示す平面図である。図13Bは、図13AにおいてA-A切断線での断面図である。中間板104は、光学弾性樹脂層105の凹部151と積層方向において重なる位置に凹部(切り欠き部)141を有する。中間板104は、例えば、透明な板であって、凹部141以外の部分において、前面板103と同一平面外形を有してもよく、異なる外形を有してもよい。中間板104と前面板103とは、例えば接着材で接着されている。
中間板104の凹部141の周縁部(端部)は、光センサ部品201と光学弾性樹脂層105の接触を防止するストッパ部142を含む。本例において、光センサ部品201は、空間401の開口から空間401内に挿入される。ストッパ部142は、光センサ部品201の挿入方向(図13A、13Bにおける右から左への方向)に対向する部分である。
ストッパ部142は、光学弾性樹脂層105の端面より突出し、空間401内で露出している。ストッパ部142(中間板104)の厚みは、表示パネル101と前面板103との間の間隔(空間401の高さ)から、光センサ部品201の厚みを引いた値よりも大きい。ストッパ部142は、光学弾性樹脂層105よりも空間401における内側の位置で、挿入された光センサ部品201に当接する。これにより、光センサ部品201と光学弾性樹脂層105との接触が防止される。
光センサ部品201を空間401に挿入するとき、ストッパ部142と光センサ部品201が当接し、光センサ部品201が奥に入らない。光学弾性樹脂層105と光センサ部品201の間に隙間ができ、互いに接することなく光センサ部品201を実装できる。これにより、光学弾性樹脂層105の変形や剥がれによる表示異常を防止できる。したがって、ストッパ部142は、光学弾性樹脂層105を保護する保護部でもある。
本例において、中間板104の凹部141の周縁部(端部)は、ストッパ部142以外の部分においても、光学弾性樹脂層105よりも空間401における内側に突出している。積層方向において見て、空間401内に露出している中間板104の端部の形状は、「コ」状である。当該端部におけるストッパ部142以外の部分も、光学弾性樹脂層105の保護部として機能する。
また、ストッパ部142以外の部分は、光センサ部品201を空間401に挿入するときに光センサ部品201が空間401に斜めに挿入されないようガイドとしても機能し、光センサ部品201を最適な位置に誘導する。
空間401内に露出している中間板104の端部において、光センサ部品201の挿入方向に対向するストッパ部142以外の部分(挿入方向に沿った部分)は、空間401において突出せず、その端面は、光学弾性樹脂層105の端面と面一であってもよい。
本例の構造は、光センサ部品201を空間401に挿入するのではなく、光センサ部品201を実装した後に、表示パネル101と前面板103を貼り合わせる製造方法及びその方法により製造される表示装置にも適用できる。ストッパ部は、前面板103の裏面に形成されてもよい。前面板103の裏面に凹部(非貫通穴)を形成することで、ストッパ部を形成できる。この構成において、中間板104は省略される。
図14A、14Bに、タッチパネル機能を有する表示装置10の構成例を示す。表示装置10は、前面板103に、タッチパネルパタン106を有する。タッチパネルパタン106は、タッチパネル機能を与える電極パタンである。他の部分は、図13A、13Bが示す構成と同様である。このように、本開示の特徴的構成は、タッチパネル機能を有する表示装置にも適用することができる。タッチパネルパタンは、中間板104又は表示パネル101に形成されてもよい。
以下において、表示装置に形成されている遮光層の例を説明する。図15A、15Bに、中間板104に形成された遮光層143の例を示す。図15Aは、中間板104、遮光層143、光学弾性樹脂層105及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図15Bは、図15AにおけるA-A切断線での断面図である。以下においては、図13A、13Bに示す構成例との相違点を主に説明する。
図15Bに示すように、中間板104は、その裏面に遮光層143を有する。図15Aに示すように、遮光層143は、中間板104の裏面の縁の全周に形成されている。遮光層143の内周は、例えば、積層方向において、前面板103の裏面に形成されている遮光層107の内周と一致する。中間板104の遮光層143は、光ディテクタ211へ入射するより多くの外光505を遮ることができる。また、測定領域113における画素の光がユーザに視認されにくくする。
図16Aに、前面板103の遮光層107の形状と、中間板104の遮光層143の形状を示す。図16Aの例において、遮光層143は、前面板103の遮光層107の領域に沿って、中間板104の全周に形成されている。遮光層143の内周は、積層方向において、遮光層107の内周と一致している。これらは一致していなくてもよい。
図16Bに、遮光層143の形状の他の例を示す。遮光層143は、中間板104の凹部141の周囲のみに形成されている。この形状も、空間401に配置されている光ディテクタ211へ入射する外光を低減することができる。また、測定領域113における画素の光がユーザに視認されにくくする。
前面板103及び中間板104それぞれの裏面に形成された遮光層107及び143は、光ディテクタ211への遮光性を効果的に示すことができる。遮光層は、前面板103及び中間板104それぞれの前面に形成されてもよい。
図17A、17Bに、表示パネル101に形成された遮光層115の例を示す。図17Aは、前面板103、中間板104、遮光層107、光学弾性樹脂層105、測定領域113及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図17Bは、図17AにおけるA-A切断線での断面図を示す。以下においては、図13A、13Bに示す構成例との相違点を主に説明する。
図17Bに示すように、表示パネル101は、その前面に遮光層115を有する。遮光層115は、空間401において露出している表示パネル101の面に形成されている。遮光層115が測定領域113の外側に形成されている。光ディテクタ211は、遮光層115が形成されていない測定領域113の輝度を検出する。遮光層115により、表示領域111の内面反射により光ディテクタ211へ侵入する外光を低減できる。
図18Aに、前面板103の遮光層107の形状と、表示パネル101の遮光層115の形状と示す。図18Aの例において、遮光層115は、前面板103の遮光層107の領域に沿って、表示パネル101の全周に形成されている。遮光層115の内周は、積層方向において、遮光層107の内周と一致している。これらは一致していなくてもよい。
図18Aの例において、遮光層115は、空間401に露出している表示パネル101の面において、測定領域113を除く全領域を覆う。これにより、より効果的に、光ディテクタ211へ侵入する外光を低減できる。なお、空間401に露出している表示パネル101の面において、測定領域113以外の一部の領域が、遮光層115に覆われていなくてもよい。
図18Bに、遮光層115の形状の他の例を示す。遮光層115は、表示パネル101の周縁領域と、当該周縁領域から離間した島領域とを含む。島領域内に遮光層115が存在しない空き領域が形成されている。当該空き領域は、測定領域113である。本例において、測定領域113を囲む遮光層115の外形は矩形である。
空間401に露出している表示パネル101の面において、遮光層115は、測定領域113の周囲のみに形成されている。測定領域113以外の一部の領域は、遮光層115に覆われていない。遮光層115の島領域も、空間401に配置されている光ディテクタ211へ入射する外光を低減することができる。なお、表示装置10は、表示パネル101の遮光層115と中間板104の遮光層143の双方を有してもよい。
図19A、19Bに、機能部品の挿入を止めるストッパ部の他の構成例を示す。図19Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105、ストッパ部191Aを含む壁部191、及び光センサ部品201の関係を示す平面図である。図19Bは、図19AにおけるA-A切断線での断面図である。以下においては、図2A、2B、2Cに示す構成例との相違点を主に説明する。
ストッパ部191Aを含む壁部191は、空間401内において、表示パネル101の前面上に形成されている。壁部191は、空間401内において、光学弾性樹脂層105の凹部151に沿って形成されている。壁部191と光学弾性樹脂層105との間には間隙が存在する。壁部191は1辺が開放された形状(コの字型状)であり、光センサ部品201を空間401に挿入するための開口を有する。
当該開口は、光学弾性樹脂層105の凹部151の開口と重なる。壁部191の高さ(積層方向における寸法)は、例えば、空間401の高さから、光センサ部品201の厚みを引いた値以上であり、空間401の高さ以下である。
例えば、壁部191は、液状樹脂を塗布し、硬化することで形成される。一例において、壁部191は光学弾性樹脂層105よりも弾性率が高い(硬い)樹脂で形成される、又は、光学弾性樹脂層105と同一の材料で形成される。壁部191は、樹脂と異なる材料又は上記方法と異なる方法で形成されてもよい。壁部191が光学弾性樹脂層105よりも弾性率が高い(硬い)樹脂で形成され、壁部191と光学弾性樹脂層105と接触していてもよい。
ストッパ部191Aは壁部191の一部であって、光センサ部品201の挿入方向に対向する部分である。ストッパ部191Aは、光学弾性樹脂層105よりも空間401における内側の位置で、挿入された光センサ部品201に当接する。これにより、光センサ部品201と光学弾性樹脂層105との接触が防止される。
光センサ部品201を空間401に挿入するとき、ストッパ部191Aと光センサ部品201が当接し、光センサ部品201が奥に入らない。光学弾性樹脂層105と光センサ部品201の間に隙間ができ、互いに接することなく光センサ部品201を実装できる。これにより、光学弾性樹脂層105の変形や剥がれによる表示異常を防止できる。したがって、ストッパ部191Aは、光学弾性樹脂層105を保護する保護部でもある。
本例において、壁部191は、ストッパ部191A以外の部分においても、光学弾性樹脂層105と光センサ部品201との間に存在する。壁部191におけるストッパ部191A以外の部分も、光学弾性樹脂層105の保護部として機能する。
壁部191のストッパ部191A以外の部分は、省略されてもよい。本例の構造は、光センサ部品201を空間401に挿入するのではなく、光センサ部品201を実装した後に、表示パネル101と前面板103を貼り合わせる製造方法及びその方法により製造される表示装置にも適用できる。
図20A、20Bに、機能部品の挿入を止めるストッパ部の他の構成例を示す。図20Aは、前面板103、遮光層107、光学弾性樹脂層105、ストッパ部193を含む光センサ部品201の関係を示す平面図である。図20Bは、図20AにおけるA-A切断線での断面図を示す。以下においては、図2A、2B、2Cに示す構成例との相違点を主に説明する。
ストッパ部193は、FPC213の前面に配置され、前面板103の端面に当接する。ストッパ部193からFPC213の先端までの長さLBは、前面板103の端面から空間401において露出している光学弾性樹脂層105の端面までの距離LAよりも短い。
光センサ部品201を空間401に挿入するとき、ストッパ部193と前面板103の端面が当接し、光センサ部品201が奥に入らない。光学弾性樹脂層105と光センサ部品201の間に隙間ができ、互いに接することなく光センサ部品201を実装できる。これにより、光学弾性樹脂層105の変形や剥がれによる表示異常を防止できる。
ストッパ部193が前面板103に当接することで、光センサ部品201の挿入時に表示パネル101への影響を避けることができる。ストッパ部193は、例えば樹脂で形成される。ストッパ部193は、FPC213の裏面に配置され、表示パネル101の端面と当接してもよい。
このように、表示パネル101と前面板103との間において空間401を避けるように光学弾性樹脂層105を形成し、空間401に機能部品を配置することで、機能部品による光学弾性樹脂層105への影響を避け、表示品質及び機能部品の機能の低下を抑制できる。
ディテクタと表示パネル又は前面板と間に光学弾性樹脂層が存在する構成において、光学弾性樹脂層に気泡が存在する場合、ディテクタによる正確な測定は困難である。光学弾性樹脂層が存在しない空間にディテクタを配置することで、光学弾性樹脂層を介さず光や温度などの物理特性値を測定できる。
図21A及び21Bに、空間401の仮想面157/159から外光が入らないようにする遮光性と、表示パネル101の表面とFPC213とを電気的に接続する導電性と、を有する、導電性遮光部材502を設けた構成例を示す。
図21Aは、前面板103、表示パネル101、光学弾性樹脂層105、中間板104、FPC213を含む光センサ部品201の関係を示す平面図である。図21Bは、図21AにおけるA-A切断線での断面図を示す。以下においては、図17A、17Bに示す構成例との相違点を主に説明する。
表示パネル101は、表示パネル101が帯電により動作異常を起こすことを防止する導電層501を表面に有している。例えば、表示パネル101が横電界方式の液晶パネルの場合、ITOやIZOのような透明導電膜を、アクティブエリアの全域に形成する。
図21Cは、光ディテクタ211が実装されたFPC213を模式的に示す平面図である。図21D及び図21Eは、それぞれ、図21CにおけるB-B切断線での断面図及びC-C切断線での断面図を示す。
FPC213は、光ディテクタ211の検出信号を制御部251に伝送する信号線511に加え、電気的に接地レベルであるGND線512を有している。信号線511及びGND線512は、ベース515と保護層513との間に挟まれている。保護層513が、導電層501に対向する。つまり、保護層513は、ベース515と導電層501との間にある。
保護層513の一部の領域514が、除去されている。保護層513が除去された領域(保護層除去領域)514において、GND線512が露出しており、信号線511は露出していない。保護層513が除去された領域514において、GND線512は、導電性遮光部材502に接触している。導電性遮光部材502は、導電層501とも接触しており、GND線512と導電層501とを電気的に相互接続している。
導電性遮光部材502は、空間401の仮想面157/159から外光が入らないようにする遮光性と、表示パネル101の表面(導電層501)とFPC213(GND線512)を電気的に接続する導電性を有している。例えば、銀ペースト、カーボン入り接着剤、導電性ゴムを用いることができ、銀ペーストは塗布性も良く、接続時の電気抵抗も小さく良好である。
図21Fは、空間401を仮想面157/159側より見た平面図である。導電性遮光部材502が銀ペーストの場合、導電性遮光部材502をFPC213と表示パネル101の隙間に塗布充填し、仮想面157/159から光ディテクタ211へ侵入する外光を低減できる。
さらに、表示パネル101の導電層501とFPC213のGND線512を導電性遮光部材502により電気的に接続することで、表示パネル101の帯電を除去することができる。
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本開示の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。