(57)【要約】  電子デバイスのプリント回路基板（１８）に実装され、表示素子（１１）を有するディスプレイモジュール（１０；２０）。このディスプレイモジュールは、ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層（１２）を更に有する。表示素子と、ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層は、他の層同士が接着剤（１３）で接合される積層構造の一部をなす。かくして、強固、堅牢なディスプレイモジュールが提供される。これにより保護ガラスプレートや空隙をディスプレイモジュールの前方に設ける必要がないため、電子デバイスの筐体の厚みを減らすことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスのプリント回路基板（１８）に実装され、表示素子（１１）を有するディスプレイモジュール（１０；２０）であって、
ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層（１２）を更に有し、
前記表示素子と、前記ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層は、他の層同士が接着剤（１３）で接合される積層構造の一部をなす
ことを特徴とするディスプレイモジュール。
【請求項２】
接着剤（１３）で隔てられたガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層（１２）が、前記表示素子（１１）の前方に設けられることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項３】
ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層（１４）が、前記表示素子（１１）の後方に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項４】
前記表示素子（１１）の前方に設けられた少なくとも１つの偏光板（１７）と、前記表示素子の後方に設けられた少なくとも１つの偏光板（１５）を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項５】
前記表示素子（１１）の前方に設けられた前記偏光板（１７）は、前記ディスプレイモジュールの最外層であることを特徴とする請求項４に記載のディスプレイモジュール（１０）。
【請求項６】
前記ディスプレイモジュールの最外層は耐スクラッチ層（１７；１２）であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項７】
前記表示素子の後方に設けられた発光素子（１６）を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）を有することを特徴とする携帯電子デバイス。
【請求項９】
前記携帯電子デバイスは携帯電話機であることを特徴とする請求項８に記載の携帯電子デバイス。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスプレイモジュールを実装したことを特徴とするプリント回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスのプリント回路基板に実装されるディスプレイモジュール (display module) に関する。ディスプレイモジュールは表示素子 (display element) を備える。これらのタイプのディスプレイモジュールは一般に、携帯電話、ＰＤＡ、携帯音楽デバイス等の携帯電子デバイスに使用される。
【０００２】
「表示素子」の用語は、ディスプレイとして動作するあらゆるタイプの素子を含む意で使用する。典型例は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。ＬＣＤは、液晶の両側に設けられた透過型電極板 (transparent electrode plate) を有する。もっとも、例えばＯＬＥＤディスプレイや双安定型ディスプレイ (Bi-stable display) など、その他多くの形態のディスプレイがある。新規な表示技術も継続的に開発されている。したがって、表示素子の用語は広く解釈するべきで、１つの表示技術だけに関連するものと解すべきではない。
【背景技術】
【０００３】
冒頭で示したとおり、本発明に係るディスプレイモジュールは、電子デバイスのプリント回路基板（ＰＣＢ）に実装される種類のものである。「ＰＣＢに実装される」とは、ディスプレイモジュールが直接又は間接的にＰＣＢに固定されることを意味する。例えば、ディスプレイモジュール自体がＰＣＢに取り付けられる場合、あるいは、ＰＣＢに設けられた支持フレーム内にディスプレイモジュールが取り付けられる場合が考えられる。多くの場合、ディスプレイモジュールは電子デバイスの筐体を補強する支持フレームの内部に設けられる。ただし、間接的な実装の場合も直接的な実装の場合も共に本発明の範疇に含まれる。
【０００４】
電子デバイスのこれらの種類のプリンタ回路基板は一般に、保護筐体の内部に設けられており、ディスプレイモジュールは、表示素子を覆うように設けられ筐体に取り付けられたガラスプレート又はプラスチックプレートによって、損傷から守られている。ガラスプレート又はプラスチックプレートは、空隙によって表示素子と分け隔てられている。ガラスプレート又はプラスチックプレートに加わった衝撃はこの空隙によって表示素子に伝達されないため、この空隙は表示素子を損傷から守る役割を果たしている。図１に、この種の従来構造を示す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種の従来構造には、空隙と厚い保護プレートのため、ＰＣＢと保護プレートの外面との距離が非常に大きくなってしまうという欠点がある。
【０００６】
他の種類のディスプレイには、ディスプレイの強度を増すために、ＰＣＢとディスプレイモジュールとを分離したものがある。この種のデバイスにおいては、ディスプレイモジュールは、デバイスの筐体に取り付けられた保護プレートに直接固定される。そして、ディスプレイモジュールは、ケーブルを介して電子デバイスのＰＣＢと接続される。しかし、かかる構造であっても、ディスプレイモジュールの後面とＰＣＢとの間の空隙があるために、かなりの厚みを生じてしまう。したがってこの構造は、スペースに余裕のある大きな電子デバイスに用いられるのが普通であり、使えるスペースが制限されている携帯電話のような一般的な携帯装置には不向きである。この種の構造例については、米国特許第6,252,639 B1号、及び、米国特許第5,606,438号を参照されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明の一側面は、従来から知られているディスプレイモジュールよりも強固、堅牢な、冒頭で述べたようなディスプレイモジュールを提供するものである。
【０００８】
本発明の第２の側面は、電子デバイスの機械的構造を薄型化できる、冒頭で述べたようなディスプレイモジュールを提供するものである。
【０００９】
これらの側面は以下の構成を備えるディスプレイモジュールによって達成される。すなわち、このディスプレイモジュールは、ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層を有し、表示素子と、上記ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層は、他の層同士が接着剤で接合される積層構造の一部をなす。表示素子は積層構造の一部であるため、ディスプレイモジュールは従来品よりも強固なものになる。ディスプレイモジュールが強固になるため、保護ガラスや空隙は不要である。これは、従来の手法に比べて、電話機の厚みを大幅に減らすことができることを意味する。積層構造によって、一枚のガラスプレート又はプラスチックプレートの構造よりも効果的に衝撃負荷が吸収されるので、ディスプレイモジュールの頑丈さも増す。これによりディスプレイは壊れにくくなる。
【００１０】
本明細書においては、積層構造は接着剤で他の層の材料同士が接合された構造として理解されるべきである。さらに、ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層は、少なくとも２つの異なる種類の材料でもよいことに留意すべきである。すなわち、積層構造は、さまざまな異なる材料の層で構成することが可能である。
【００１１】
本発明の好適な実施形態において、接着剤で隔てられたガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層は、表示素子の前方に設けられる。本明細書においては、「前方 (flont) 」及び「後方 (rear) 」の用語は、表示素子に関して用いる場合には、それぞれ、表示素子のユーザが見る側、及び、表示素子のユーザから反対側をいうと理解すべきことに留意されたい。
【００１２】
好適な実施形態において、ガラス又は類似の他の材料の少なくとも１つの薄層は、表示素子の後方に設けられる。これによりディスプレイモジュールの強度が更に向上する。
【００１３】
好適な実施形態において、ディスプレイモジュールは少なくとも１つの偏光板を有してもよい。好適な実施形態において、偏光板はディスプレイモジュールの最外層として設けられるとよい。ディスプレイモジュールは、表示素子の後方に設けられる偏光板を備えてもよい。
【００１４】
さらに、ディスプレイモジュールの耐用年数を延ばすべく、積層構造の最外層を耐スクラッチ層 (scratch resistant layer) とするとよい。一実施形態においては、耐スクラッチ層は偏光厚板とすることができる。
【００１５】
好適な実施形態において、ディスプレイモジュールは更に、表示素子の後方に設けられた、バックライトや導光体 (light guide) などの光供給素子を備えてもよい。
【００１６】
好適なディスプレイモジュールの使用において、ディスプレイモジュールは携帯電子デバイスと共に用いられる。携帯電子デバイスの一例は携帯電話機である。
【００１７】
「有する」、「備える」 (comprises/comprising) の用語は、本明細書において用いられる場合、言及した特徴、数値、工程、構成要素の存在を示すのに用いられるが、１つ以上の他の特徴、数値、工程、構成要素又はそれらのグループの存在又は付加を除外するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を示す図面を参照して本発明を詳しく説明する。ただし、本発明は、さまざまな異なる形態で実施可能であり、本明細書に開示する実施形態に限定されるものと解すべきではない。以下の実施形態は、この開示が十分かつ完全を期して、当業者に発明の範囲がよく理解されるように提供するものである。明瞭さのため、各層の厚みが誇張して示される場合がある。
【００１９】
以下に示す例はすべて、携帯電話のディスプレイに関する。しかし、前述したとおり、本発明に係るディスプレイは多くの異なる用途に使用可能であり、携帯電話に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、ディスプレイモジュール１を損傷から守るための従来手法を示す図である。ディスプレイモジュールは、表示素子２、バックライト３、表示素子２の両側に設けられた偏光板４を備える。表示素子２は、液晶型のものであり、当業者に公知の構成である。ディスプレイモジュール１を覆うように保護ガラスプレート５が配設され、この保護ガラスプレート５と表示素子２の上表面との間には空隙６が設けられている。適度な保護のため、空隙６にはある程度のサイズが必要である。ディスプレイモジュール１はプリント回路基板（ＰＣＢ）７に実装される。
【００２１】
典型的な従来のディスプレイ構造の、保護ガラスプレートの最外面からＰＣＢまでの距離は、次のように求められる。典型的な表示素子２は、液晶の両面に設けられた約0.5mmの厚さを持つ透過型電極板を有する。通常のディスプレイには、総厚約0.3mmのその他の膜もある。これらの膜はディスプレイモジュールの用途に応じて異なる目的を果たす。その他の膜の典型例は、後方偏光板４によってバックライト３からの光を調整することでディスプレイの輝度を向上させるための膜である。偏光板４は一般に、約0.15mmの厚さを有し、また、バックライト３は約１mmの厚さを有する。ディスプレイモジュールの総厚はおよそ2.6mmである。空隙６は約0.5〜１mmの厚さであり、保護ガラスプレート５は約1.5mmの厚さを持つ。ＰＣＢから保護ガラスプレート５の外側までの距離は一般には4.6〜5.1mmとなる。この距離は通常、ＰＣＢ７上面における最も高い箇所となり、これがハンドセットの厚さに直接的に影響を及ぼす。
【００２２】
図１に示した従来手法に対して、図２及び図３に示すディスプレイモジュール１０，２０は強度 (strength) 及び堅牢性 (robustness) を向上させたものである。従ってこれらは、保護ガラスプレートや空隙は不要である。このように、実際のディスプレイモジュールの厚さは増えるものの、表示素子上の露出表面とＰＣＢとの間の総距離は減少する。これにより、ハンドセットの総厚が減少し、電話機の外観の見栄えが向上する。
【００２３】
ディスプレイモジュール１０は、液晶型の表示素子１１を備える。上述したように、表示素子１１は、２つの透過型電極板（図示せず）と、この２つの電極板の間に設けられる液晶（図示せず）を有する。表示素子１１の外面の上には、接着剤１３によって隔てられた２つのガラス薄膜１２を有する積層構造が設けられる。表示素子１１の後方側にもガラス薄膜１４も設けられる。表示素子１１とバックライト１６との間には、偏光薄板１５が設けられる。ディスプレイモジュール１０の最外面には、偏光厚板１７が設けられる。この偏光厚板１７は耐スクラッチ層として機能する。ディスプレイモジュール１０はＰＣＢ１８に実装される。
【００２４】
ガラスの積層構造は外装ガラスと同様の役割を果たす。表示素子と共にガラスの薄層を積層することにより、ディスプレイモジュール一式は、落下や圧力に対する耐性が向上する。これは、接着剤によって、ディスプレイモジュールの薄層が互いにわずかにずれることが可能になるためである。このようにして、ディスプレイモジュールは壊れにくくなり、例えば落下試験、衝撃試験、耐圧試験等の間にディスプレイが破壊する危険が減少する。
【００２５】
本発明に係るディスプレイモジュールの例の厚さは次のように求められる。本発明に係るディスプレイモジュールは付加的なガラス層を有するため、透過型電極板は従来例に比べ薄くできる。本実施形態においては、透過型電極板は約0.4mmである。前述の例の如く、厚さ約0.3mmのその他の膜もある。表示素子の総厚は約1.1mmとなる。３つのガラス膜１２，１４はそれぞれ、約0.3mm厚である。接着剤層１３はそれぞれ、約0.05mm厚である。導光体 (light guide) １６の厚さは約１mm、偏光板１５，１７はそれぞれ、約0.10mm、0.20mm厚である。トータルの厚さは、約3.55mmとなる。これは、従来例の4.6〜5.1ｍｍ厚よりもかなり小さい。
【００２６】
各層の順序は変更可能であることは当業者には明らかであろう。例えば、図３に示したディスプレイモジュール２０の各層の順序の例は、図２に示したディスプレイモジュール１０の各層の順序とわずかに異なる。ディスプレイモジュール２０においては、表示素子の前方に設けられる偏光板１７は、図２に示したディスプレイモジュール１０の例のように最外面に配置するのではなく、表示素子１１に近接して設けられている。したがって、ガラス層１２が最外層となる。この場合、最外層のガラス層１２は、耐スクラッチ性の材料で形成するとよい。
【００２７】
材料、構成要素、接着剤の選択は、特定の事例に依存することにも留意されたい。当業者であれば、適した材料の特性に精通しており、好適な材料、構成要素、接着剤を容易に選択することができるであろう。
【００２８】
また、異なるディスプレイ技術によるディスプレイは、その構造によって異なる厚みを持つことは当業者は知っているであろう。例えば、ＯＬＥＤ型ディスプレイは液晶ディスプレイよりも薄くできる。したがって、薄型化デザインを有するディスプレイ技術と共に用いる場合には、より一層の本発明の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ディスプレイモジュールを保護する最も一般的な従来手法の断面図。
【図２】本発明に係るディスプレイモジュールの第１の実施形態の断面図。
【図３】本発明に係るディスプレイモジュールの第２の実施形態の断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月22日(2007.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスのプリント回路基板（１８）に実装され、表示素子（１１）を有するディスプレイモジュール（１０；２０）であって、
前記表示素子の前方に設けられた、ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層（１２）を更に有し、
前記表示素子と、前記表示素子の前方に設けられた、前記ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層は、他の層同士が接着剤（１３）で接合される積層構造の一部をなす
ことを特徴とするディスプレイモジュール。
【請求項２】
ガラス又は類似の他の材料の少なくとも２つの薄層（１４）が、前記表示素子（１１）の後方に設けられることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項３】
前記表示素子（１１）の前方に設けられた少なくとも１つの偏光板（１７）と、前記表示素子の後方に設けられた少なくとも１つの偏光板（１５）を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項４】
前記表示素子（１１）の前方に設けられた前記偏光板（１７）は、前記ディスプレイモジュールの最外層であることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイモジュール（１０）。
【請求項５】
前記ディスプレイモジュールの最外層は耐スクラッチ層（１７；１２）であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項６】
前記表示素子の後方に設けられた発光素子（１６）を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のディスプレイモジュール（１０；２０）を有することを特徴とする携帯電子デバイス。
【請求項８】
前記携帯電子デバイスは携帯電話機であることを特徴とする請求項７に記載の携帯電子デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のディスプレイモジュールを実装したことを特徴とするプリント回路基板。
【国際調査報告】
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