(57)【要約】      （修正有）【課題】湾曲した表示パネルを備えた表示装置において、接続用ＦＰＣの変形を防止して応力が発生することを防止し、表示パネルの破損を防止する。【解決手段】湾曲した表示パネルの曲率に対応して形成された、下フレーム２５の複数の平面２５１〜２５８に対向して、中継用ＦＰＣ３の各複数のコネクタ３１１〜３１８を含む領域を配置して、表示パネルの端部に実装した接続用ＦＰＣ４を、中継用ＦＰＣ３のコネクタ３１に接続させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する湾曲した表示パネルと、
前記表示パネルの表示面と反対側に配置され、光源を内部に保持するフレームを備えて前記表示パネルを照射するバックライトと、
前記表示パネルに信号を入力する配線が形成された第１の配線基板と、
前記第１の配線基板と前記表示パネルの端部とを接続する第２の配線基板と、を備え、
前記第１の配線基板は、前記第２の配線基板の端部を挿入するコネクタを有し、
前記フレームは、前記表示パネルの曲率に対応して形成された平面を有し、前記平面に前記第１の配線基板の前記コネクタを含む領域を対向して配置することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記コネクタは、前記第２の配線基板の端部が挿入されるコネクタ挿入口を備え、前記コネクタ挿入口と、前記フレームに形成された前記平面とが、実質的に平行に配置されることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記フレームに形成された前記平面は、前記コネクタの中心より、前記表示パネルの湾曲を設定する曲率の中心に向かって延長された延長線と、コネクタとのなす角θが９０°±５°の範囲内で設定したことを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２の配線基板および前記第２の配線基板の端部が挿入されるコネクタは、複数配置され、前記第１の配線基板の前記複数のコネクタを含む領域に対応して配置される平面を前記フレームに複数形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１の基板は前記複数のコネクタを含む領域に対応して平面視矩形状で形成され、
前記第１の基板は、前記フレームに形成される各平面間に対向配置される領域において、折り曲げ部を形成することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記フレームは、断面視において、前記平面の前記コネクタ挿入口が配置される位置に対応する突出部を前記コネクタ挿入口近傍にさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する表示パネルを備える表示装置であって、特に湾曲した表示パネルを備える表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報電子機器の普及に伴い、表示パネルの前面に堅牢性を備えた保護部材を備える表示装置が様々な分野で使用されている。表示装置を備えた表示機器は、外光の表面反射による視認性の悪化を防止するため、また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、表示装置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で一体化している場合がある。また、車載用途の表示装置としては、車内空間のデザイン性を高めるために表示面が曲面である湾曲した表示装置が普及しつつある。
【０００３】
表示装置は表示パネルを制御する回路基板を備えているが、回路基板を接続する接続用のフレキシブルプリント基板（Ｆｒｅｘｉｓｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  以下ＦＰＣと称する）を表示パネルの端子部および外部からの信号を入力するための基板に形成されたコネクタに接続する際、表示パネルが曲面を有するため接続用ＦＰＣが変形して応力が発生し、表示パネルが破損するという問題が発生する。
【０００４】
この対策として、特許文献１の電子機器では、配線部材（接続用ＦＰＣ）に応力緩和部を形成する構造が開示されている。また、特許文献２液晶表示装置では、実装用ＣＯＦフィルム（接続用ＦＰＣ）にスリットを形成しストレスを吸収する構造が開示されている。
【０００５】
上記のように、湾曲した表示パネルに接続用ＦＰＣに応力を吸収する構造を備える場合、接続用ＦＰＣの形状が複雑となり、設計自由度が制限されるため、信頼性に欠ける。また、接続用ＦＰＣの形状が複雑となるため、汎用性が低く製造コスト上昇の要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５３５５９号公報
【特許文献２】特開２００４−６１７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、湾曲した表示パネルを備えた表示装置において、接続用ＦＰＣの変形を防止して応力が発生することを防止し、表示パネルの破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の表示装置は、画像を表示する湾曲した表示パネルと、表示パネルの表示面と反対側に配置され、光源を内部に保持するフレームを備えて表示パネルを照射するバックライトと、表示パネルに信号を入力する配線が形成された第１の配線基板と、第１の配線基板と表示パネルの端部とを接続する第２の配線基板と、を備え、第１の配線基板は、第２の配線基板の端部を挿入するコネクタを有し、フレームは、表示パネルの曲率に対応して形成された平面を有し、平面に第１の配線基板のコネクタを含む領域を対向して配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の表示装置によれば、湾曲した表示パネルを備えた表示装置において、接続用ＦＰＣの変形を防止して応力が発生することを防止し、表示パネルの破損を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る表示装置の分解斜視図である。
【図２】本発明に係るバックライトの分解斜視図である。
【図３】本発明に係る表示装置の斜視図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【図５】本発明に係る表示装置の裏面図および側面図である。
【図６】本発明に係るバックライトを構成する下フレーム２５の裏面斜視図である。
【図７】本発明に係る表示装置の裏面斜視図である。
【図８】本発明の図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】本発明に係るバックライトの裏面斜視図である。
【図１０】本発明の図９のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の表示装置の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の符号を用いたものは同一または実質的に同一の構成要素を示すものである。したがって、それらの詳細な説明は省略する場合がある。また、本実施の形態において示す各構成要素の寸法、材質、形状、配置位置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１.
図１は本発明に係る表示装置の分解斜視図、図２は本発明に係るバックライトの分解斜視図、図３は本発明に係る表示装置の斜視図、図４は図３のＡ部拡大図、図５は本発明に係る表示装置の裏面図および側面図、図６は本発明に係るバックライトを構成する下フレーム２５の裏面斜視図、図７は本発明に係る表示装置の裏面斜視図、図８は本発明の図７のＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
＜表示装置＞
図１において、本発明の表示装置１００は、画像を表示する湾曲した表示パネル１、湾曲した表示パネル１を表示面と反対側に照射する湾曲したバックライト２、バックライト２の背面には表示パネル１に制御信号を入力するため、配線を形成した第１の配線基板として中継用ＦＰＣ３を備え、さらに、中継用ＦＰＣ３からの制御信号を表示パネル１に入力するため、中継用ＦＰＣ３と表示パネル１とを接続する第２の配線基板として接続用ＦＰＣ４を備えている。
【００１４】
＜表示パネル＞
表示パネル１は、プラズマ表示パネル、有機ＥＬパネル、液晶表示パネルなどを用いることができる。液晶表示パネルは液晶の複屈折性を応用しており、ガラスなどの絶縁性基板上に着色層、遮光層、対向電極等が形成された第１の基板と、ガラスなどの絶縁性基板上にスイッチング素子となる薄膜トランジスタ、画素電極等が形成された第２の基板とを備えている。また、第１の基板と第２の基板との間隔を保持するためのスペーサ、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせるためのシール材、両基板の間に狭持させる液晶、液晶を注入する注入口の封止材、液晶を配光させる配向膜および偏光板などにより構成されている。
【００１５】
＜バックライト＞
バックライト２は、図２に示すように、光を出射する光源２と、光源２から出射した光を伝播する導光板２２、導光板２２の出射面上に配置される光学シート２３、導光板２２の反出射面側に配置された反射シート２４を等備え、これらの部材を内部に保持する下フレーム２５を備え、当該下フレーム２５と上フレーム２６とが係合してバックライト２を構成している。上フレーム２６の表面には表示パネル１の表示面とは反対側の面である裏面を保護および保持するためのクッション２７を備えており、下フレーム２５の背面に配置される中継用ＦＰＣ３を固定するため、接合部材２８を備えている。接合部材２８は、両面テープや粘着材で構成されており、防水機能およびクッション性を備えていてもよい。防水機能およびクッション性を備えた緩衝部材に両面テープや接着剤などを配置する構造としてもよい。硬化性樹脂などを用いることで、時間の経過とともに接着力が強くなるため、接着性をより向上させることができる。接合部材２８はバックライト２と後述する保護部材の間および表示パネル１とバックライト２との間に配置することも可能である。
【００１６】
＜ＦＰＣ＞
第１の配線基板である中継用ＦＰＣ３、第２の配線基板である接続用ＦＰＣ４は、ベースフィルム上に形成された配線基板である。ベースフィルムは、ポリイミド、ポリエステル等からなり、ベースフィルム上に金属からなる導電材料を用いた導体パターンにより配線を形成している。さらに配線の表面は樹脂製の保護膜（カバーレイ）が複数積層されている
【００１７】
＜タッチパネル＞
タッチパネル（図示せず）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（操作者）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、出力配線部材により最終製品に配置される制御回路へ伝達する（図示せず）。タッチパネルは、投射容量方式のものを用いることが多い。投射容量方式のタッチパネルは、操作者の指先等の位置を座標データが検知し、接触位置とその付近の複数の電極パターンによる電流量の比率を計測することで指の位置を精密に判別しすることで、信号の入力を行っている。また、タッチパネルを構成する上下の基板は、透明なガラスなどが用いられる。
【００１８】
＜保護部材＞
保護部材（図示せず）は、タッチパネルまたは表示パネル１への外部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タッチパネルまたは表示パネル１の前面に配置されるもので、ガラスあるいはプラスチック等の概ね透明の材料により構成されている。保護部材は、強度が高く変形しにくいガラスを用いることが望ましい。また、厚さはタッチパネルよりも厚いものを用い、タッチパネルの概ね２倍以上の厚さを有すると、変形あるいは破損を避けることができる。また、保護部材の前面あるいは裏面への印刷や塗装を行うことにより、意匠部材としての機能を付加することもできる。
【００１９】
本発明の実施の形態１に係る表示装置１００の特徴的な構造について、詳細に説明を行う。図３または図４に示すように、本発明の表示装置１００において、表示パネル１の表示パネル端子部１１に接続用ＦＰＣ４の一方の端部である実装部４１が実装される。また、接続用ＦＰＣ４の他方の端部は、表示装置１００の裏面側に配置される。本発明で用いる接続用ＦＰＣ４は湾曲した表示パネル１の端子部１１に複数配置されている。また、形状は、設計自由度が制限されない、汎用性の高い矩形形状を有する短冊状のＦＰＣであり、各複数の接続用ＦＰＣ４のサイズは実質的に同一のものを用いる。
【００２０】
次に、図５〜図８に基づいて説明を行う。なお、図６は、説明のため中継用ＦＰＣ３は記載していない。図５〜図８に示すように、複数の接続用のＦＰＣ４は、前述のとおり、表示パネル１の端部１１に実装部４１が接続され、断面視において、バックライト２を構成する下フレーム２５の側部２２１の一部を囲むように、コの字状に折り曲げられ、下フレーム２５の裏面側に他方の端部であるコネクタ挿入部４２が配置される。
【００２１】
中継用ＦＰＣ３は、複数のコネクタ３１（３１１〜３１８）を備えた矩形状のＦＰＣであり、本実施の形態では、湾曲した表示パネル１の端部１１の長さに応じて２つ配置されている。また、中継用ＦＰＣ３に外部からの信号を入力するために配置される制御基板（図示せず）と接続するコネクタ３２を備えている。また、複数の各コネクタ３１１〜３１８は、中継用ＦＰＣ３の端部であって、バックライト２の側部２２１近傍に配置される。表示パネル１の端部１１より延長された接続用ＦＰＣ４のコネクタ挿入部４２がコネクタ３１のコネクタ挿入口３１０１に挿入されることにより、接続用ＦＰＣ４と接続される。
【００２２】
本実施の形態においては、各中継用ＦＰＣ３上に形成される各コネクタ３１は４箇所形成されている。なお、接続用ＦＰＣ４の数は解像度により設定するため、数については限定されない。
【００２３】
湾曲した表示パネル１を備えた表示装置１００に接続用ＦＰＣ４を接続する場合、表示パネル１の端子部１１に接続された接続用ＦＰＣ４をバックライト２の裏面側に向かって断面視でコの字状に折り曲げる。接続用ＦＰＣ４のコネクタ挿入部４２を中継用ＦＰＣ３のコネクタ挿入口３１０１に挿入し、両者を接続する。このとき、コの字状に折り曲げられた接続用ＦＰＣ４に変形などによる不具合が発生すると、接続用ＦＰＣ４に応力が加わり、表示パネル１の表示パネル端子１１に応力が伝わってしまい表示パネル１が破損することがある。
【００２４】
そこで、本発明においては、図５、図６に示すように、湾曲した表示パネル１の曲率に対応した複数の平面２５１〜２５８を下フレーム２５の裏面に形成している。この平面２５１〜２５８からなる多角形面２５０に中継用ＦＰＣ３のコネクタ３１１〜３１８を含む領域がそれぞれ配置される。具体的には、平面２５１に中継用ＦＰＣ３のコネクタ３１１を含む領域が対向配置される。同様に、平面２５２に中継用ＦＰＣ３のコネクタ３１２を含む領域が対向配置される。このように、各平面２５１〜２５８に中継用ＦＰＣ３の各コネクタ３１１〜３１８を含む領域が対向配置される。
【００２５】
各平面２５１〜２５８について説明する。図５の側面図において、各平面２５１〜２５８は、側面視でコネクタ挿入口３１０１方向から見た中心部３１０２より表示パネル１の曲率の中心に向かって引いた延長線Ｌ１と、各平面２５１〜２５８に配置されるコネクタ３１詳しくはコネクタの挿入口３１０１に対して平行な線Ｌ２とのなす角θが実質的に直角となる平面となるよう設定される。すなわち、中継用ＦＰＣ３の各コネクタ３１詳しくはコネクタの挿入口３１０１が下フレーム２５の各平面２５１〜２５８と平行配置されるよう各平面２５１〜２５８が設定される。なお、角θは９０°が望ましいが、接続用ＦＰＣ４が断面視で略コの字状に折り曲げて配置されることが可能であれば、９０°±５°の範囲内で適宜設定可能である。
【００２６】
隣接する各平面（一例として、平面２５１および平面２５２）間のなす角度は、コネクタ３１詳しくはコネクタ挿入口３１０１が配置される位置により適宜設定される。
【００２７】
本発明においては、湾曲した表示パネル１の曲率に対応した平面２５１〜２５８に対向して、中継用ＦＰＣ３のコネクタ３１１〜３１８を含む領域が配置される。表示パネル１の曲率に対応した平面２５１〜２５８を形成していることにより、接続用ＦＰＣ４において、表示パネル１の端部１１に実装部４１、コネクタ３１にコネクタ挿入部４２が接続される構造であるため、接続用ＦＰＣ４が変形することを防止できる。これにより、表示パネル１の端部１１に応力が加わり、表示パネル１が破損することを防止できる。また、本発明においては、コネクタ挿入口３１０１と平面２５１〜２５８とが実質的に平行となるよう配置されているため、接続用ＦＰＣ４のコネクタ接続部４２に加わる応力をより確実に抑制することができる。  
【００２８】
上記説明した通り、本発明の表示装置１００によれば、湾曲した表示パネル１の曲率に対応して形成された下フレーム２５の複数の平面２５１〜２５８に対向して、中継用ＦＰＣ３の各複数のコネクタ３１１〜３１８を含む領域を配置して、表示パネル１の端部１１に実装した接続用ＦＰＣ４を中継用ＦＰＣ３のコネクタ３１に接続させることで、接続用ＦＰＣ４を変形させることなく配置することができる。したがって、表示パネル１に応力がかかることを防止して、表示パネル１の破損を防止することができ、表示装置１００の信頼性を向上することができる。
【００２９】
また、各コネクタ３１を各平面２５１〜２５８と対向配置することにより、接続用ＦＰＣ４のコネクタ接続部４２を接続することで、各コネクタ３１に応力がかかることを防止できるため、コネクタ３１が破損することを防止し、表示装置１００の表示不具合を防止することができる。
【００３０】
また、接続用ＦＰＣ４のコネクタ接続部４２に応力が発生することを防止することができるため、接続用ＦＰＣ４のコネクタ接続部４２がコネクタ３１から外れることを防止し、表示装置１００の表示不具合を防止することができる。
【００３１】
また、各コネクタ３１が平面２５１〜２５８に対向して配置されているため、接続用ＦＰＣ４のコネクタ接続部４２を挿入する際の作業性を向上することができる。
【００３２】
また、接続用ＦＰＣ４を複数使用する場合、表示パネル端部１１の実装部４１より他方の端部である、コネクタ挿入部４２までの長さが略同一の接続用ＦＰＣ４を使用できるため、接続用ＦＰＣ４の共通化が達成できコストの上昇を抑えることができる。
【００３３】
なお、中継用ＦＰＣ３は、前述した通り、各平面２５１〜２５８に接合部材２８により接合するが、隣接する各平面２５１〜２５８間に折り曲げ部３３を形成している。本実施の形態においては、中継用ＦＰＣ３の折り曲げ部３３は、カバーレイを一部形成しない領域を備えている。折り曲げ部３３を起点として、中継用ＦＰＣ３を各平面に対応するように折り曲げることにより、中継用ＦＰＣ３に折り曲げに伴う応力を発生させることを防止でき、中継用ＦＰＣ３に形成されたコネクタ３１に応力がかかることをさらに防止することができる。
【００３４】
なお、下フレーム２５に形成された各平面２５１〜２５８に配置される中継用ＦＰＣ３の各平面間の距離に対応して、カバーレイを一部形成しない領域を設定するが、カバーレイを一部形成しない領域における幅は少なくとも１ｍｍ以上設ける必要がある。表示パネル１の曲率が小さくなることに伴い、当該幅を広げて行くことで、中継用ＦＰＣ３の下フレーム２５の各平面２５１〜２５８からの剥がれ、浮きを防止することができる。
【００３５】
実施の形態２.
図９に本発明に係るバックライトの裏面斜視図、図１０に図９のＢ−Ｂ断面図を示す。実施の形態１では、湾曲させた表示パネル１の曲率に対応した平面に形成する多角形面２５０を下フレーム２５に備え、中継用ＦＰＣ３の各コネクタ３１を平面上に配置する構造とした。図９または図１０に示すように、本実施の形態２では、下フレーム２５において、中継用ＦＰＣ３のコネクタ３１の挿入部近傍に突出部２５９を形成している。また、突出部２５９は下フレーム２５より外部方向に向かって突出し、断面視でコネクタ挿入部と同等の高さを備えている。この構造を構成することにより、接続用ＦＰＣ４のコネクタ接続部４２をコネクタ３１に挿入して、接続用ＦＰＣ４とコネクタ３１とを接続する際、接続用ＦＰＣ４を突出部２５９に沿って方向４Ａに滑らせて挿入することができるため、作業性が向上するとともに接続用ＦＰＣ４をコネクタ３１に挿入時に接続用ＦＰＣ４に変形または応力が発生することを防止することができる。
【００３６】
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、変更、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  表示パネル、１１  表示パネルの端部、２  バックライト、
２２１  バックライトの側部、３  中継用ＦＰＣ、３１  コネクタ、
３１０１  コネクタ挿入口、３１０２  コネクタの中心部、
４  接続用ＦＰＣ、４１  実装部、４２  コネクタ接続部、
２１  光源、２２  導光板、２３  光学シート、２４  反射シート、２５  下フレーム、２５０  多角形面、２５１〜２５８  各平面、２５９  突出部、２６  上フレーム
１００  表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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