(57)【要約】【課題】省スペース化が可能で、かつ、デザイン性を向上した表示装置を提供する。【解決手段】表示装置11は、画像を表示する表示領域27を形成する液晶パネル12を有する。表示装置11は、透光性を有し、液晶パネル12の表示側を覆って保護する化粧板14を有する。表示装置11は、表示領域27の外方に光を透過する照明領域44を備え、化粧板14の反表示側に位置する印刷層41を有する。表示装置11は、表示領域27および照明領域44を少なくとも含む領域にて液晶パネル12と印刷層41との少なくともいずれかに、化粧板14側からのタッチ入力を検出するタッチセンサ部17を有する。表示装置11は、照明領域44を照明する光源部37を有する。表示装置11は、液晶パネル12と印刷層41とのいずれかに、照明領域44の反表示側に位置し、光源部37からの光を照明領域44へと均一化する形状の機能形状38を有する。【選択図】図１
2013109143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示領域を形成する表示素子と、
透光性を有し、この表示素子の表示側を覆って保護する化粧板と、
前記表示領域の外方に形成され光を透過する照明領域を備え、前記化粧板の反表示側に形成された機能層と、
前記表示領域および前記照明領域を少なくとも含む領域にて前記表示素子と前記機能層との少なくともいずれかに形成され、前記化粧板側からのタッチ入力を検出するタッチセンサ部と、
前記照明領域を照明する光源部と、
前記表示素子と前記機能層とのいずれかに形成され、前記照明領域の反表示側に位置し、前記光源部からの光を前記照明領域へと均一化する形状の均一部と
を具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示素子は、
前記表示領域を形成する第１基板部と、
前記タッチセンサ部を有し、少なくとも前記表示領域を覆って前記第１基板部に形成され前記化粧板の反表示側に対向する第２基板部とを備え、
前記均一部は、前記第２基板部に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記タッチセンサ部は、前記機能層に形成され、
前記均一部は、前記機能層の前記照明領域の反表示側に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示素子は、
アレイ基板と、
このアレイ基板に対向して配置され、少なくとも一部が前記化粧板の反表示側に対して離間された位置で対向する対向基板と、
これらアレイ基板と対向基板とのそれぞれに配置された偏光板とを備え、
前記タッチセンサ部は、少なくとも一部が前記アレイ基板と前記対向基板とのいずれかに形成され、
前記均一部は、前記アレイ基板と前記対向基板と前記偏光板とのいずれかに形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示素子の表示側を覆って保護する化粧板を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば液晶パネルなどの表示素子を有する平面表示装置として、タッチパネル(タブレット)用の電極を有するタッチセンサ部を内部に備え、表面に配置された化粧板へのタッチ入力を検出するタッチセンサ機能を持たせたものがある。このタッチセンサ部は、画像などを表示する表示領域と、この表示領域の外方に位置し使用者によりタッチ操作される操作領域とを含む領域に形成されている。そして、操作領域の視認性の向上、あるいはデザイン性の向上などを目的として、操作領域に位置する化粧板を光源部によって照明する構成がある。
【０００３】
しかしながら、光源部は、表示素子と異なる回路基板に搭載されることなどにより、表示領域に対して接近させた位置とすることが容易でない。また、省スペース化を目的としてＬＥＤなどを用いた場合、均一な光学特性を得にくいだけでなく、広い領域を光らせることが容易でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４４６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、省スペース化が可能で、かつ、デザイン性を向上した表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の表示装置は、画像を表示する表示領域を形成する表示素子を有する。また、この表示装置は、透光性を有し、表示素子の表示側を覆って保護する化粧板を有する。さらに、この表示装置は、表示領域の外方に形成され光を透過する照明領域を備え、化粧板の反表示側に形成された機能層を有する。また、この表示装置は、表示領域および照明領域を少なくとも含む領域にて表示素子と機能層との少なくともいずれかに形成され、化粧板側からのタッチ入力を検出するタッチセンサ部を有する。さらに、この表示装置は、照明領域を照明する光源部を有する。そして、この表示装置は、表示素子と機能層とのいずれかに形成され、照明領域の反表示側に位置し、光源部からの光を照明領域へと均一化する形状の均一部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の表示装置を模式的に示す断面図である。
【図２】同上表示装置を模式的に示す平面図である。
【図３】(a)は同上表示装置の均一部を示す平面図、(b)は同上表示装置の均一部を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態の表示装置を模式的に示す断面図である。
【図５】第３の実施形態の表示装置を模式的に示す断面図である。
【図６】第４の実施形態の表示装置の均一部を示し、(a)は均一部の平面図、(b)は均一部の断面図である。
【図７】第５の実施形態の表示装置の均一部を示し、(a)は均一部の平面図、(b)は均一部の断面図である。
【図８】第６の実施形態の表示装置の均一部を示し、(a)は均一部の平面図、(b)は均一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、第１の実施形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【０００９】
図１および図２において、11は表示装置を示し、この表示装置11は、例えば表示素子(平面表示素子)としての液晶表示素子である液晶パネル12を備え、タッチセンサ機能を有する液晶表示装置であり、各種携帯端末に搭載されるものである。
【００１０】
そして、この表示装置11は、液晶パネル12の背面側に対向配置された面状光源装置としてのバックライト13と、液晶パネル12の表面側に対して配置された化粧板14とを有している。
【００１１】
液晶パネル12は、第１基板部としての液晶パネル部16と、第２基板部としてのタッチセンサ部17とを有する、使用者のタッチ位置を検出する、いわゆるタッチパネル式のものである。
【００１２】
液晶パネル部16は、例えばアクティブマトリクス方式の透過型の液晶パネルモジュールであり、アレイ基板21と、このアレイ基板21に所定の間隙を介して対向配置された対向基板22と、これら基板21，22間に介在された光変調層である液晶層23と、これら基板21，22にそれぞれ貼り付けられた偏光板24，25とを備えている。そして、この液晶パネル部16は、アレイ基板21と対向基板22との間に複数の画素をマトリクス状に有し、これら画素が、例えば四角形状の表示領域27に配置されている。これら画素は、アレイ基板21に実装されたドライバ28を介して駆動されるように構成され、このドライバ28は、アレイ基板21に接続された第１接続部としての第１フレキシブルプリント基板(ＦＰＣ)29により外部回路と電気的に接続されて、この外部回路により制御されている。そして、この液晶パネル部16は、画素の駆動により、バックライト13からの可視光の透過率を画素毎に変化させることで、表示領域27に画像などを表示可能となっている。
【００１３】
また、タッチセンサ部17は、例えば指先などの接近あるいは接触により変化する静電容量を検知することで使用者のタッチ位置を検出する静電容量型のものであり、透光性を有する基板31の化粧板14側の一主面31a、あるいは化粧板14側および液晶パネル部16側の両主面31a，31bに透明な電極が形成されて構成され、接着層32，33を介して液晶パネル部16および化粧板14に接着固定されている。さらに、このタッチセンサ部17には、基板31に第２接続部としての第２フレキシブルプリント基板(ＦＰＣ)35が接続されており、この第２フレキシブルプリント基板35により外部回路と電気的に接続されて、この外部回路により制御されている。そして、このタッチセンサ部17の一側には、基板31の入射面である端面31cに対向して光源部37が配置されており、この光源部37からの光が基板31の他主面31bに形成された均一部としての機能形状38によって化粧板14側へと拡散・反射されるように構成されている。
【００１４】
ここで、光源部37は、例えば半導体発光素子である発光ダイオード(ＬＥＤ)などを用いて、液晶パネル12とは別体の薄板状の基板などに形成されており、基板31の端面31cに向けて光を照射するように構成されている。
【００１５】
また、機能形状38は、例えば透光性を有する(可視光を透過する)合成樹脂などにより基板31の他主面31bに、例えば印刷などによって半球状(ドーム状)に突出して形成されており、これらの形状がマトリクスアレイ状に隣接して、光源部37からの光を表示側である化粧板14側へと拡散・反射して均一化する形状に形成されている(図３(a)および図３(b))。
【００１６】
また、接着層32，33は、反射を防止するために基板31と同等の屈折率を有している。なお、これら接着層32，33は、低コスト化を目的とする場合には、基板31の両主面31a，31bの表示領域27などに対応しない周縁部にのみ形成し、残りの他の部分を空気層としてもよい。
【００１７】
また、化粧板14は、透光性を有する(可視光を透過する)ガラス、あるいは合成樹脂などにより薄板状に形成された保護板であり、反表示側(背面側)、すなわち液晶パネル12側の一主面14aに、所定の機能、例えば化粧板14の表示側を装飾する機能などを有する、可視光を透過しない機能層としての印刷層41が形成されている。この印刷層41には、表示領域27に対応する位置に、可視光を透過する表示開口部42が形成されているとともに、この表示開口部42の外方に、可視光を透過する例えば四角形状の複数の開口部43が形成され、これら開口部43の内部が、光源部37により照明される照明領域44となっている。
【００１８】
そして、照明領域44は、例えば表示領域27に表示される画像などを使用者が操作するための各種ボタン(例えばＭｅｎｕ、Ｈｏｍｅ、Ｂａｃｋなどのボタン)など、例えば表示領域27に表示される画像などに関連する機能を表示するもので、光源部37から出射して機能形状38により均一化された光の少なくとも一部を透過するように構成されている。したがって、これら照明領域44は、タッチセンサ部17および機能形状38に対向する位置で、かつ、バックライト13に対向しない位置に形成されている。換言すれば、タッチセンサ部17は、表示領域27および照明領域44を少なくとも含む領域に配置されている。そして、これら照明領域44により区画される例えば四角形状などの領域内に各機能形状38が位置している。
【００１９】
次に、上記第１の実施形態の作用を説明する。
【００２０】
表示装置11は、液晶パネル部16において外部回路からの画像信号に対応してドライバ28により画像を駆動することで、表示領域27に画像を表示する。
【００２１】
また、光源部37からタッチセンサ部17の基板31の端面31cへと入射した光は、基板31の内部を全反射しながら導光され、機能形状38により界面で反射されて、各照明領域44に向けて拡散・反射されて均一化されることで、各照明領域44を均一に照明し、各照明領域44のデザイン性および視認性を向上する。
【００２２】
そして、使用者が表示領域27、あるいは照明領域44の位置で化粧板14に指先などで直接触れて操作することにより、表示装置11は、使用者の指先が触れた位置をタッチセンサ部17によって検出することで使用者が所望する操作を認識し、例えば表示領域27に表示する画像を切り換えたり変化させたりするなどの、使用者の操作に対応した処理を行う。
【００２３】
上述したように、上記第１の実施形態によれば、表示領域27および照明領域44を含む領域に形成され液晶パネル部16とともに液晶パネル12を構成するタッチセンサ部17に機能形状38を形成することにより、光源部37の位置に拘らず、機能形状38を照明領域44に対向させた位置に形成でき、この機能形状38によって均一化された光を、照明領域44に効果的に照射できる。
【００２４】
また、光源部37は、タッチセンサ部17の基板31の厚み方向ではなく側方に配置できるため、光源部37の厚みに対応するスペースをタッチセンサ部17の背面側に取る必要がなく、表示装置11をより薄型化できる。
【００２５】
次に、第２の実施形態を図４を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
この第２の実施形態は、上記第１の実施形態のタッチセンサ部17に代えて、液晶パネル12とは別体のタッチセンサ部46を備え、機能形状38が印刷層41の反表示側に直接形成されているものである。
【００２７】
タッチセンサ部46は、例えば指先などの接近あるいは接触により変化する静電容量を検知することで使用者のタッチ位置を検出する静電容量型のものであり、化粧板14の一主面14aに透明な電極が形成されて構成されている。また、このタッチセンサ部46は、表示領域27および照明領域44を含む領域に形成されている。さらに、このタッチセンサ部46には、第２フレキシブルプリント基板35が接続されている。
【００２８】
また、機能形状38は、例えば印刷層41を化粧板14の一主面14a側に印刷する際に同時に印刷形成される。さらに、この機能形状38に対向する位置に光源部37が配置されている。この光源部37は、液晶パネル部16の側方に位置し、機能形状38に向けて光を照射するように形成されている。
【００２９】
そして、光源部37から機能形状38に向けて照射された光は、この機能形状38により拡散・反射されて、各照明領域44に向けて均一化されることで、各照明領域44を均一に照明し、各照明領域44のデザイン性および視認性を向上する。
【００３０】
このように、第２の実施形態によれば、機能形状38を、タッチセンサ部46が形成された印刷層41の照明領域44の反表示側に形成することにより、別途タッチセンサ部用の基板などを用いる場合と比較して、表示装置11の厚みをより低減できるとともに、機能形状38によって均一化された光を、照明領域44に直接照射でき、かつ、機能形状38を印刷層41と同時に印刷して形成できるので、製造工数をより削減でき、製造コストをより抑制できる。
【００３１】
次に、第３の実施形態を図５を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
この第３の実施形態は、上記第１の実施形態のタッチセンサ部17に代えて、液晶パネル部16と化粧板14とにタッチセンサ部48が一体に形成され、機能形状38が例えば液晶パネル部16の対向基板22に形成されているものである。
【００３３】
タッチセンサ部48は、例えば指先などの接近あるいは接触により変化する静電容量を検知することで使用者のタッチ位置を検出する静電容量型のものであり、例えば化粧板14の一主面14aおよび対向基板22のそれぞれに透明な電極が形成されて構成されている。また、このタッチセンサ部48は、表示領域27および照明領域44を含む領域に形成されている。さらに、このタッチセンサ部48は、第１フレキシブルプリント基板29によって外部回路と電気的に接続されている。
【００３４】
また、機能形状38は、対向基板22の化粧板14側、すなわち表示側にて照明領域44の反表示側に対向する位置に形成されている。すなわち、この機能形状38は、照明領域44との間に空気以外の他の部材が介在されていない。さらに、光源部37は、対向基板22の側方に配置され、この対向基板22の端面22aに向けて光を照射するように構成されている。
【００３５】
そして、光源部37からタッチセンサ部48の対向基板22の端面22aへと入射した光は、対向基板22の内部を全反射しながら導光され、機能形状38により界面で反射されて、各照明領域44に向けて拡散・反射されて均一化されることで、各照明領域44を均一に照明し、各照明領域44のデザイン性および視認性を向上する。
【００３６】
このように、第３の実施形態によれば、タッチセンサ部48を、化粧板14と液晶パネル12の対向基板22とに形成するとともに、機能形状38を対向基板22に形成することにより、別途タッチセンサ部用の基板などを用いる場合と比較して、表示装置11の厚みをより低減できるとともに、画像を表示するための画素などと同時にタッチセンサ部48を形成できるので、製造工数をより削減でき、製造コストをより抑制できる。
【００３７】
また、機能形状38は、照明領域44との間に空気以外の他の部材が介在されていないため、この機能形状38によって均一化された光をより効率よく照明領域44に照射できる。
【００３８】
さらに、光源部37は、対向基板22の厚み方向ではなく側方に配置できるため、光源部37の厚みに対応するスペースを液晶パネル12の背面側に取る必要がなく、表示装置11をより薄型化できる。
【００３９】
なお、上記第３の実施形態において、タッチセンサ部48の電極は、対向基板22に代えてアレイ基板21に形成してもよい。また、機能形状38は、アレイ基板21、対向基板22、あるいは偏光板24，25のいずれに形成してもよい。
【００４０】
さらに、上記各実施形態において、機能形状38は、図６(a)および図６(b)に示す第４の実施形態のように、例えばエッチングレーザ加工などの手法により基板31(または印刷層41、あるいは対向基板22など)に半球状に凹設しても同様の作用効果を奏することができる。
【００４１】
また、機能形状38は、半球状に限らず、例えば図７(a)および図７(b)に示す第５の実施形態のように、所定方向に沿って直線状に延びる楔状(三角柱状)に形成してもよいし、図８(a)および図８(b)に示す第６の実施形態のように、例えばエッチングレーザ加工などの手法により基板31(または印刷層41、あるいは対向基板22など)に楔状(三角柱状)に凹設してもよい。
【００４２】
そして、以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、液晶パネル12と印刷層41とのいずれかに、照明領域44の反表示側に位置して、光源部37からの光を照明領域44へと均一化する機能形状38を形成することにより、省スペース化のために例えば光源部37にＬＥＤなどを用いた際でも、指向性が強いＬＥＤなどからの光を機能形状38によって均一化して照明領域44に照射できる。したがって、表示装置11の省スペース化が可能になるとともに、均一に照明した照明領域44によって、デザイン性および視認性を向上できる。
【００４３】
しかも、照明領域44をより広くとっても機能形状38により拡散させた光によって確実に照明できるので、デザイン性をより向上できる。
【００４４】
さらに、化粧板14に対向する液晶パネル12、あるいは印刷層41に形成した機能形状38によって光源部37からの光を拡散・反射するので、光源部37の配置の自由度が高くなるとともに、機能形状38の形成位置を適宜選択することで、光源部37の位置に拘らず、表示領域27に近い位置など、所望する位置を照明領域44とすることができ、表示領域27に表示した画像などの表示と照明領域44とに一体感を持たせることも可能となり、デザイン性の面でより有利となる。
【００４５】
なお、上記各実施形態において、化粧板14の一主面14aには、印刷層41に代えて、電気的な回路などを形成するなどの所定の機能を有する機能層を形成してもよい。
【００４６】
また、液晶パネル12は、透過型のものだけでなく、反射型、あるいは半透過型などのものでもよい。
【００４７】
さらに、表示素子としては、液晶パネル12(液晶パネル部16)だけでなく、例えば有機ＥＬ素子など、任意の表示素子(平面表示素子)を用いることができる。
【００４８】
また、表示領域27および照明領域44は、四角形状でなくてもよく、機能形状38は、照明領域44の形状に対応して配置すればよい。
【００４９】
さらに、タッチセンサ部17，46，48は、例えば抵抗膜型のものなど、任意のものを用いることができる。
【００５０】
そして、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
11    表示装置
12    表示素子としての液晶パネル
14    化粧板
16    第１基板部としての液晶パネル部
17    第２基板部としてのタッチセンサ部
21    アレイ基板
22    対向基板
24，25    偏光板
27    表示領域
37    光源部
38    均一部としての機能形状
41    機能層としての印刷層
44    照明領域
46，48    タッチセンサ部
【図１】
2013109143.tif 000003
【図２】
2013109143.tif 000004
【図３】
2013109143.tif 000005
【図４】
2013109143.tif 000006
【図５】
2013109143.tif 000007
【図６】
2013109143.tif 000008
【図７】
2013109143.tif 000009
【図８】
2013109143.tif 000010