JP7090566B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示パネルの表示面上に保護部材を備える表示装置に関する。

表示パネルの表示面上に堅牢性を有する樹脂製またはガラス製の保護部材を備える表示装置が広く普及している。このような表示装置において、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、浸水、または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または保護部材とを透明樹脂などで接合するグラスボンディング（ＧＢ：Glass Bonding）技術を用いて一体化する構成がある。

また、表示パネルと保護部材とを両面粘着テープで固定する構成がある。しかし、表示パネルと保護部材とを両面粘着テープで固定するためには、両面粘着テープを設ける箇所が必要となり、表示装置の狭額縁化に寄与しない。

従来、キャビネットの上面に凹部を設けることによってカバーとキャビネットとの接着面積を増やし、カバーとキャビネットとの接着強度を保つことが可能な技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第６２９４９６７号公報

特許文献１では、カバーとキャビネットとの間に隙間が設けられているため、粘性が低い接着剤を使用すると、表示装置の製造工程において次の工程への搬送中に表示装置の内部に接着剤が侵入するという問題がある。また、接着剤は、塗布直後の硬化前では接着力が低いため、表示装置の製造工程において接着剤が硬化する前に次の工程へ搬送すると、搬送中にカバーが脱落するという問題がある。このように、特許文献１では、表示装置の生産性が高いとはいえなかった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、生産性を向上させることが可能な表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明による表示装置は、表示パネルと、表示パネルの表示面上に第１粘着部材を介して配置され、外周部が表示パネルから突出した保護部材と、表示パネルを内包し、かつ保護部材の外周部を表示パネル側である下側から支持するフレームとを備え、フレームは、保護部材に当接する面の一部から外側の側面に渡って切り欠かれた凹部を有し、凹部には、保護部材とフレームとを接着する接着剤が充填されている。

本発明によると、表示装置は、表示パネルを内包しかつ保護部材の外周部を表示パネル側である下側から支持するフレームを備え、フレームは保護部材に当接する面の一部から外側の側面に渡って切り欠かれた凹部を有し、凹部には保護部材とフレームとを接着する接着剤が充填されているため、生産性を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態１による表示装置の構成の一例を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１による表示パネルの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１による表示装置の構成の一例を示す上面図である。 本発明の実施の形態１による表示装置の構成の一例を示す側面図である。 図３のＡ１－Ａ２断面図である。 図３のＢ１－Ｂ２断面図である。 本発明の実施の形態２による表示装置の構成の一例を示す上面図である。 本発明の実施の形態２による表示装置の構成の一例を示す側面図である。 図７のＣ１－Ｃ２断面図である。 図７のＤ１－Ｄ２断面図である。 本発明の実施の形態３による凹部の一例を示す上面図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。なお、以下で説明する表示装置は、液晶表示装置であるものとして説明する。また、各実施の形態において同一の符号を用いた構成要素は、同一または実質的に同一の機能を備えているものとする。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１による表示装置１００の構成の一例を示す分解斜視図である。図２は、表示パネル１の一例を示す図である。図３は、表示装置１００の構成の一例を示す上面図である。図４は、表示装置１００の構成の一例を示す側面図である。図５は、図３のＡ１－Ａ２断面図である。図６は、図３のＢ１－Ｂ２断面図である。

図１に示すように、表示装置１００は、表示パネル１と、バックライト２と、回路基板３と、タッチパネル４と、保護部材５と、粘着材６と、粘着材７とを備えている。以下では、表示装置１００を構成する各構成要素について説明する。

＜表示パネル１＞
図２に示すように、表示パネル１は、液晶表示パネルであり、第１基板１１と第２基板１２とを備えている。第１基板１１は、ガラスなどの絶縁性基板上にカラーフィルタ（ＣＦ：Color Filter）、遮光層、および対向電極などを設けることによって構成されている。第２基板１２は、ガラスなどの絶縁性基板上にスイッチング素子となる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）、および画素電極などを設けることによって構成されている。

また、表示パネル１は、第１基板１１と第２基板１２との間隔を保持するスペーサ（図示せず）、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせるシール材（図示せず）、第１基板１１と第２基板１２との間に挟持される液晶（図示せず）、液晶を注入する注入口の封止材（図示せず）、液晶を配向させる配向膜（図示せず）、第１基板１１および第２基板１２のそれぞれの液晶とは反対側に配置された偏光板（図示せず）、および第２基板１２の外周部に配置された駆動用ＩＣ（Integrated Circuit）１３などを備えている。

なお、駆動用ＩＣ１３は、第２基板１２の外周部に接続されたテープ状の配線部材上に配置されてもよい。テープ状の配線部材としては、例えば、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）およびＣＯＦ（Chip on Film）などが挙げられる。

＜バックライト２＞
図５，６に示すように、バックライト２は、光源（図示せず）、導光板２２２、光学シート２２３、反射シート２２１、およびバックライトフレーム２２などを備えている。バックライト２は、表示パネル１の表示面に対向する側、具体的には第２基板１２側から表示パネル１に向けて光を照射する。

光源は、導光板２２２の側面に光を出射する。光源としては、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）の点状光源、ＲＧＢ以外の発光色のＬＥＤ、または蛍光管ランプなどが挙げられる。点状光源を使用する場合、当該点状光源を実装する光源基板としては、一般的なガラスエポキシ樹脂をベースにしたもの、またはフレキシブルなフラットケールでもよく、放熱性を高めるためにアルミニウム等の金属またはセラミックをベースとしたものであってもよい。

導光板２２２は、側面から入射した光を表示パネル１に向けて出射する出射面と、当該出射面に対向する反出射面とを有する。導光板２２２は、透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、またはガラスなどで構成されている。導光板２２２の出射面および反出射面のうちの少なくとも一方には、面内の光の強度分布または出射方向を調整するために、散乱用ドットパターンまたはプリズム形状が形成されている。

光学シート２２３は、導光板２２２の出射面上に設けられ、導光板２２２の出射面から出射した光の強度分布および出射角を調整する。光学シート２２３としては、集光を目的としたレンズシート、光の均一化を目的とした拡散シート、視野角方向の輝度を調整する視野角調整シートなどが挙げられ、目的に応じて必要な数だけ配置される。

反射シート２２１は、導光板２２２の出射面以外の面、具体的には反出射面および側面に対向する位置に設けられている。導光板２２２の反出射面および側面から出射した光は、反射シート２２１に反射して導光板２２２に戻る。

バックライトフレーム２２は、光源、光源基板、導光板２２２、光学シート２２３、および反射シート２２１を位置決めして保持する。光源から放出された熱を伝導させるために、バックライトフレーム２２には熱伝導性が高い金属を使用することが望ましい。特に、熱伝導性が高いアルミニウムまたはアルミニウム合金をバックライトフレーム２２に使用することによって、光源から放出された熱を効率良く放熱し、バックライト２に熱がこもることを防止することができる。

＜フレーム２１＞
フレーム２１は、バックライト２から出射された光が通過する開口部を有している。また、フレーム２１は、バックライト２に対向する位置に表示パネル１が配置され、表示パネル１の表面上に保護部材５が配置されるように位置決めして保持する。具体的には、フレーム２１は、表示パネル１を内包し、かつ保護部材５の外周部を表示パネル１側である下側から支持する。

フレーム２１の材質としては、アルミニウム、ステンレス、または鉄などの金属、あるいはポリカーボネート（ＰＣ：Polycarbonate）またはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ：Acrylonitrile Butadiene Styrene）などの樹脂材料を用いることができる。

一般的に、フレーム２１およびバックライトフレーム２２は、ツメによる引っ掛け構造、またはネジ止めによって互いに固定されるが、フレーム２１およびバックライトフレーム２２を一体とする構造としてもよい。フレーム２１およびバックライトフレーム２２によって、表示パネル１、バックライト２、および回路基板３などが保持される。

＜回路基板３＞
回路基板３は、表示パネル１および光源を電気的な入出力信号によって制御する。通常、回路基板３は、ガラスエポキシなどに銅パターンが形成され、当該銅パターン上に電子部品が半田によって実装されている。回路基板３は、主に表示装置１００の裏面側、具体的には光が出射されない側に配置し固定されるが、表示パネル１に接続されたフィルム状の基材に配線が形成されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）上に電子部品を実装することによって構成してもよい。

また、外部からの圧力または静電気から回路基板３を保護するために、アルミニウム、ステンレス、または亜鉛めっき鋼板などの金属、あるいはＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）などのフィルム状の薄い樹脂からなる保護カバー（図示せず）を回路基板３に取り付けてもよい。金属製の保護カバーを使用する場合は、回路基板３または回路基板３に設けられた電子部品との電気的な接触を避けるために、保護カバーの回路基板３側にＰＥＴなどの樹脂製シートを貼り付けて絶縁対策を行うことが望ましい。

＜タッチパネル４＞
タッチパネル４は、透明な基板上に透明電極を形成した回路で構成されている。タッチパネル４は、使用者が入力し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に伝達する。出力配線部としては、薄さおよび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が用いられるが、同等の機能および特性を有するものであれば、異なる材料または構造でもよい。

＜保護部材５＞
保護部材５は、タッチパネル４の入力面側からの加圧または接触による損傷、変形、摩耗、または汚れなどを防止するために設けられている。具体的には、保護部材５は、表示パネル１の表示面上に第１粘着部材である粘着材６，７を介して配置され、外周部が表示パネル１から突出している。保護部材５は、ガラスまたはプラスチックなどの透明材料で構成される。なお、保護部材５の表面または裏面の周辺部には、遮光または意匠上の目的で印刷することができる。

＜粘着材６，７＞
粘着材６，７は、最大厚みが０．５ｍｍ程度の光学用透明粘着シートである。粘着材６は、タッチパネル４と保護部材５とを接合する。粘着材７は、表示パネル１とタッチパネル４とを接合する。このような構成とすることによって、外光下でも視認性の優れた表示装置１００となる。

＜表示装置１００の特徴的な構造＞
図４，５に示すように、フレーム２１は、保護部材５に当接する面である上面２１３から外側の側面２１２に渡って切り欠かれた凹部２１１を有している。凹部２１１には、保護部材５とフレーム２１とを接着して固定する接着剤８が充填されている。接着剤８は、ＵＶ（Ultraviolet）、熱、または湿気などで硬化する樹脂材料で構成され、硬化前では粘性を有している。

フレーム２１の上面２１３から、凹部２１１を形成する面に渡って曲面部２１５が形成されている。図３～６に示すように、フレーム２１は、複数の凹部２１１が形成された箇所と、凹部２１１が形成されていない箇所を含んでいる。

図５，６に示すように、フレーム２１は、表示パネル１と平行であり、かつ内部に突出した突出部２１４を有している。突出部２１４は、表示パネル１の表示面とは反対側から第２粘着部材である両面粘着テープ９１を介して表示パネル１を支持している。すなわち、表示パネル１、タッチパネル４、および保護部材５は、フレーム２１および両面粘着テープ９１で支持されている。

上記では、凹部２１１は、フレーム２１の複数個所に形成される場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、凹部２１１は、フレーム２１の全周に渡って形成されてもよい。

＜効果＞
本実施の形態１による表示装置１００では、フレーム２１に上面２１３から側面２１２に渡って切り欠かれた凹部２１１を設けている。従って、図５，６に示す幅ｄは、フレームの上面のみに凹部を設けた構造（例えば、特許文献１参照）と比較して狭くすることができる。幅ｄは、フレーム２１の成型および接着強度を確保することができる幅まで狭くすることができ、これに伴って表示エリア１４の端からフレーム２１の端までの幅Ｄも狭くなるため、表示装置１００の狭額縁化が可能となる。

接着剤８は、フレーム２１の凹部２１１に充填されたときに保護部材５の裏面にも接触するため、接着面積を確保して保護部材５をフレーム２１に固定することができる。

フレーム２１の肉厚部に凹部２１１を設けると、広い接着面積およびフレーム２１の強度を確保することができる。凹部２１１をフレーム２１の複数個所に設けた構造は、凹部２１１をフレーム２１の全周に渡って設けた構造と比較して、接着剤８の使用量を減らすことができるため、コストを低減する効果がある。一方、凹部２１１をフレーム２１の全周に渡って設けた構造は、接着剤８の塗布回数を減らすことができるため、表示装置１００の製造工程を短縮することが可能となる。

図５，６に示すように、保護部材５とタッチパネル４とを粘着材６で接合し、タッチパネル４と表示パネル１とを粘着材７で接合し、表示パネル１とフレーム２１の突出部２１４とを両面粘着テープ９１で接合している。このような構成とすることによって、搬送中に保護部材５が脱落することはない。従って、接着剤８の硬化を待つことなく、表示装置の製造工程における次の工程へ搬送することが可能となる。また、保護部材５とフレーム２１の上面とが接しているため、凹部２１１に充填された接着剤８が表示装置１００の内部に侵入することを防止することができる。このように、本実施の形態１によれば、表示装置１００の生産性を向上させることが可能となる。

なお、本実施の形態１では、タッチパネル４を備える表示装置１００を一例として説明したが、タッチパネルを備えない表示装置にも本実施の形態１を適用することができる。この場合、保護部材５と表示パネル１とは粘着材を介して接合される。

＜実施の形態２＞
図７は、本実施の形態２による表示装置２００の構成の一例を示す上面図である。図８は、表示装置２００の構成の一例を示す側面図である。図９は、図７のＣ１－Ｃ２断面図である。図１０は、図７のＤ１－Ｄ２断面図である。

本実施の形態２では、表示パネル１とフレーム２１の突出部２１４との間にクッション１０を配置し、保護部材５とフレーム２１との間に両面粘着テープ９２を配置することを特徴としている。両面粘着テープ９２は、各凹部２１１間に配置され、保護部材５とフレーム２１とを接着する。その他の構成は、実施の形態１による表示装置１００と同様であるため、ここでは説明を省略する。

以上のことから、本実施の形態２によれば、クッション１０および両面粘着テープ９２を配置することによって、表示パネル１に対する応力が緩和されるため、応力による表示ムラが軽減される。

＜実施の形態３＞
実施の形態１では、フレーム２１の上面２１３から凹部２１１を形成する面に渡って曲面部２１５を形成する場合について説明した。本実施の形態３では、図１１に示すように、曲面部２１５に代えて、凹部２１１を形成する面が凹凸形状の波部２１６を有することを特徴としている。なお、波部２１６は、図１１に示す面に限らず、凹部２１１を形成する面であればいずれの面であってもよい。その他の構成は、実施の形態１または実施の形態２と同様であるため、ここでは説明を省略する。

以上のことから、本実施の形態３によれば、実施の形態１で説明した曲面部２１５に代えて、凹部２１１を形成する面に波部２１６を設けることによって、フレーム２１の上面２１３と保護部材５との間に接着剤８が広がることを防止することができるとともに、表示装置１００の内部に接着剤８が侵入することを防止することができる。

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、２ バックライト、３ 回路基板、４ タッチパネル、５ 保護部材、６ 粘着部材、７ 粘着部材、８ 接着剤、１０ クッション、１１ 第１基板、１２ 第２基板、１３ 駆動用ＩＣ、１４ 表示エリア、２１ フレーム、２２ バックライトフレーム、９１ 両面粘着テープ、９２ 両面粘着テープ、１００ 表示装置、２００ 表示装置、２１１ 凹部、２１２ 側面、２１３ 上面、２１４ 突出部、２１５ 曲面部、２１６ 波部、２２１ 反射シート、２２２ 導光板、２２３ 光学シート。

Claims (7)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルの表示面上に第１粘着部材を介して配置され、外周部が前記表示パネルから突出した保護部材と、
   前記表示パネルを内包し、かつ前記保護部材の前記外周部を前記表示パネル側である下側から支持するフレームと、
   を備え、
   前記フレームは、前記保護部材に当接する面の一部から外側の側面に渡って切り欠かれた凹部を有し、
   前記凹部には、前記保護部材と前記フレームとを接着する接着剤が充填されていることを特徴とする、表示装置。
2. 前記フレームと前記保護部材とが当接する面から、前記凹部を形成する面に渡って曲面部が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. 前記凹部を形成する面は凹凸形状であることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記フレームは、前記表示パネルと平行であり、かつ内部に突出した突出部を有し、
   前記突出部は、前記表示パネルの表示面とは反対側から第２粘着部材を介して前記表示パネルを支持することを特徴とする、請求項２または３に記載の表示装置。
5. 前記フレームは、複数の前記凹部を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 各前記凹部間に前記保護部材と前記フレームとを接着する接着テープをさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記凹部は、前記フレームの全周に渡って形成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。

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