JP5721588B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は表示装置に関し、特に、表示パネルの表側にタッチパネルとフロントウィンドウとを有する表示装置に関する。

携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、マルチメディアプレーヤーなど、多くの携帯型の情報機器の表示装置に液晶モジュール（液晶表示装置）、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの各種表示装置が利用されている。

近年、各種機器の入力装置として、これらの表示装置の表示パネルの前面に、タッチパネルが設けられている。また、タッチパネルや表示パネルを保護するため、フロントウィンドウも設けられている。特許文献１では、液晶表示装置の前面にタッチパネルとフロントウィンドウを配置する構成を開示している。

図１〜４は、静電容量方式のタッチパネルとフロントウィンドウとの接合状態を説明する従来例である。図１は、静電容量方式のタッチパネル１にフレキシブル印刷回路２を接合した状態を示している。図１は、タッチパネル１の表面側を示しており、タッチパネルの面上には、不図示の配線パターンが成膜されている。通常、フレキシブル印刷回路は、タッチパネル１の成膜面と同じ面に接続される。

フレキシブル印刷回路２には、図２に示すように、制御ＩＣ（５）などの電子部品群が実装される。このため、実装裏面にはポリイミド等による補強板３を設けた仕様が一般的である。図２は、タッチパネル１を裏面側から見た図である。フレキシブル印刷回路２の一端には、インターフェース用の端子部４が設けられている。

図３は、図１のタッチパネル１の前面側にフロントウィンドウ６を粘着層を介して貼り付けた状態、所謂、ハイブリッド実装状態を示している。一点鎖線Ａ−Ａ’における断面図を図４に示す。タッチパネル１の基材はガラス製であり、機械的強度が高く可撓性が低い。このため、粘着層７はフレキシブル印刷回路２の厚みよりも、さらに厚いものを使う必要がある。

特願２００９−１９５２４５号

表示装置には薄型化が求められており、表示パネルだけでなく、表示パネルの表側に配置されるタッチパネルやフロントウィンドウ、さらには、タッチパネルとフロントウィンドウとを貼り合わせる粘着層７についても薄くする必要がある。

タッチパネル１は、基材をガラス製に代えてフィルム製を用いることで、厚みを薄くできる。しかしながら、この場合でも、粘着層７には、タッチパネル１に接続されるフレキシブル印刷回路２よりも厚くする必要があり、十分な薄型化を達成することができない。例えば、フレキシブル印刷回路２の厚みが６０μｍの場合には、粘着層７は少なくとも６０μｍ以上の厚いものを用いる必要がある。

また、タッチパネル１の裏面側（図２に示す面側）にフロントウィンドウを貼りつけることで、粘着層７側にフレキシブル印刷回路が配置されないよう構成することも可能である。この場合は、粘着層７自体は薄くすることができるが、タッチパネルと表示パネルとの間にタッチパネル用のフレキシブル印刷回路２が配置されることとなり、結局、タッチパネルと表示パネルとの間隔が大きくなる原因となり、装置全体の薄型化が阻害される。

しかも、タッチパネルの表面に形成される配線パターンなどの成膜面が、粘着層７の逆面（フロントウィンドウにより隠されない側）に配置されることとなる。これらの成膜面は機械的、物理的ストレスに弱く、フロントウィンドウにタッチパネルを貼り合わせる作業時や、貼り合わせ後の取り扱いにおいて、成膜へダメージを与える危険性が増すこととなる。また、成膜面を保護するため、保護フィルムを成膜面に貼り付けた場合には、タッチパネルの全体の厚みを増すため、十分な薄型化が得られない。

さらに、タッチパネル１とフレキシブル印刷回路２とは、異方性導電フィルムを介して、熱融着接続される。しかしながら、タッチパネル１の基材にフィルム製を用いる場合には、フィルム基材が熱変形し易い。このため、基材が熱ダメージを受け表面に凹凸が形成されると、タッチパネルとして静電容量を精確に検出することが難しくなるだけでなく、表示パネルからの画像が歪む等の弊害を生じる。

本発明の解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、フロントウィンドウとタッチパネルを備えた表示装置の薄型化を実現すると共に、タッチパネルにおける検出不良や画像表示不良等の不具合を抑制した表示装置を提供することである。

本発明の表示装置は、上述の課題を解決するため以下のような特徴的構成を有している。
（１） 表示パネルと、該表示パネルの表側に配置されるタッチパネルとフロントウィンドウとを有する表示装置において、該タッチパネルは、基材がフィルム製であり、該基材の表面に形成された配線を有すると共に、該タッチパネルとフレキシブル印刷回路とを接続する接続部が、該基材の凸状部に設けられており、該タッチパネルと該フロントウィンドウとは、粘着層を介して貼り合わされ、かつ、該凸状部には少なくとも該粘着層が設けられておらず、該接続部における該タッチパネルの該凸状部と該フロントウィンドウとの間隔は、該表示パネルの表示領域における該タッチパネルと該フロントウィンドウとの間隔よりも大きいことを特徴とする。

（２） 上記（１）に記載の表示装置において、該粘着層の厚みが、該フレキシブル印刷回路の厚みより薄いことを特徴とする。

（３） 上記（１）又は（２）に記載の表示装置において、該接続部は、該フロントウィンドウの最外周より内側に位置していることを特徴とする。

（４） 上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の表示装置において、該タッチパネルと該フレキシブル印刷回路との接続部は、熱融着接続で形成されていることを特徴とする。

（５） 上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の表示装置において、該フレキシブル印刷回路には、該タッチパネルを制御するためのＩＣチップが配置されていることを特徴とする。

本発明のように、タッチパネルの基材にフィルム製を利用し、該タッチパネルとフレキシブル印刷回路とを接続する接続部が、該基材の凸状部に設けられているため、該タッチパネルとフロントウィンドウとを貼り合わせる際に、粘着層の厚みをフレキシブル印刷回路の厚みよりも薄く形成することが可能となる。

仮に、フレキシブル印刷回路が取り扱いに際して動いた場合でも、粘着層に対し、機械的又は物理的な応力が伝わり難く、外部からの視認範囲にある粘着層領域への影響を回避でき、表示画像の画質劣化を抑制することが可能となる。

また、タッチパネルとフレキシブル印刷回路とを接続する際に、タッチパネルの基材であるフィルムへ熱を加えることになるが、加熱される部分が基材の凸状部であるため、熱によるダメージ（熱変形）の影響が粘着層側へ及ばず、粘着層による貼り合わせの信頼性や外観の品位を損なわせることを回避できる。また、配線パターン等の成膜面の変形も抑制され、タッチパネルの検出性能も安定化させることが可能となる。

タッチパネルの検出面であり画像透過領域となるスクリーン部の全体を伸ばすのではなく、フレキシブル印刷回路との接続に必要な幅で部分的に凸状部を形成することで、凸状部の周囲に表示装置内の実機側の部品を配置したり、フロントウィンドウを筐体に接着させる領域を確保することも可能となる。

さらに、タッチパネルのスクリーン部の基材をフィルム製としているため、ガラス製と比較しても、凸状部を備えた異形に加工することが容易であり、しかも、凸状部をフレキシブルに扱うことが可能となる。

従来のタッチパネルの表側の平面図である。 従来のタッチパネルの裏側の平面図である。 従来のフロントウィンドウとタッチパネルとを貼り合わせた場合の様子を示す平面図である。 図３の一点鎖線Ａ−Ａ’における断面図である。 本発明の表示装置に用いるタッチパネルの表側の平面図である。 本発明の表示装置に用いるタッチパネルの裏側の平面図である。 本発明の表示装置におけるフロントウィンドウとタッチパネルとを貼り合わせた場合の様子を示す平面図である。 図７の一点鎖線Ａ−Ａ’における断面図である。 本発明の表示装置に用いるタッチパネルの応用例を示す平面図である。

本発明に係る表示装置について、以下に詳細に説明する。
本発明は、表示パネルと、該表示パネルの表側に配置されるタッチパネルとフロントウィンドウとを有する表示装置において、図５に示すように、該タッチパネル１０は、基材がフィルム製であり、該基材の表面に形成された配線（不図示）を有すると共に、該タッチパネル１０とフレキシブル印刷回路２とを接続する接続部Ｂが、該基材の凸状部１１に設けられており、該タッチパネルと該フロントウィンドウとは、粘着層を介して貼り合わされ、かつ、該凸状部には少なくとも該粘着層が設けられていないことを特徴とする。

本発明に使用されるタッチパネル１０の基材は、従来のガラス製と異なり、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂をシート状に形成した、フィルム製で構成される。本発明の特徴は、タッチパネル１０には、図５に示すように、凸状部１１が設けられている。また、タッチパネル１０の検出面であり表示パネルの画像を透過する領域（スクリーン面）には、ＩＴＯなどの透明導電膜を利用したストライプ状の配線パターン等が形成されており、静電容量を測定する配線として利用される。当然、配線パターンは、２層以上の多層に分けて構成することが可能であり、その場合には各層の配線パターンの間にＳｉＯ_２膜やＳｉＮ膜等による絶縁層を介在させている。

タッチパネル１０とフレキシブル印刷回路２とは、異方性導電フィルム（不図示）を介して、領域Ｂで熱融着接続される。本発明では、タッチパネルに凸状部１１を形成しているため、タッチパネル１０の基材にフィルム製を用いても、フレキシブル印刷回路２を接合する際の熱より、スクリーン部のフィルム基材が熱変形することが抑制される。

図６は、タッチパネル１０の裏側から見た平面図であり、フレキシブル印刷回路２には、静電容量を演算処理する制御ＩＣ（５）などの電子部品群が実装される。また、図５に示すように、実装裏面にはポリイミド等による補強板３を設けることができる。フレキシブル印刷回路２の一端には、インターフェース用の端子部４が設けられている。

図７は、図５のタッチパネル１０の前面側にフロントウィンドウ６を粘着層を介して貼り付けた、ハイブリッド実装状態を示している。一点鎖線Ａ−Ａ’における断面図を図８に示す。粘着層７はタッチパネルのスクリーン部に設けられ、フロントウィンドウ６とタッチパネル１０とを一体化している。ただし、凸状部１１には粘着層７は設けられておらず、しかも、タッチパネル１０の基材はフィルム製であるため、凸状部をフレキシブルに扱うことが可能となる。これにより、図８に示すように、粘着層７の厚みをフレキシブル印刷回路２の厚みより薄くすることも可能となる。

フロントウィンドウとしては、ガラスだけでなく、アクリル系材料など樹脂系材料も好適に利用可能である。また、強化ガラスに飛散防止フィルムを張り付けたものを利用することも可能である。

図７に示すように、タッチパネル１０とフレキシブル印刷回路２との接続部Ｂは、フロントウィンドウ６の最外周より内側に位置するよう構成されている。この場合でも、図８に示すように、粘着層７の厚みを増すことなく、フレキシブル印刷回路２の一部をフロントウィンドウの裏側に配置することも可能となる。しかも、凸状部の周囲には、表示装置内の実機側の部品を配置したり、フロントウィンドウを表示装置の筐体に接着させる際の接着領域を確保することも可能となる。また、凸状部の突出量を無用に大きくすることは、１枚のフィルムから複数のタッチパネルを切り出す際の取れ数が少なくなる。このため、フレキシブル印刷回路との接着領域及び熱処理による熱ダメージが及ぶ長さを考慮して凸状部１１の突出量が決定される。

凸状部の形状としては、図５に示す形状に限らず、図９に示すようなクランク形状（１２）、Ｓ字やＬ型に張り出した形状など、種々の形状を使用することが可能である。図９のように、凸状部の付根（スクリーン面から突出している部分）から、フレキシブル印刷回路との接続部１３までの長さは長い方が、熱ダメージを抑制するだけでなく、フレキシブル印刷回路２に外力が加わった際に、スクリーン面（タッチパネル１１の矩形領域）に機械的なダメージが及ぶのを軽減できる。

以上のように、本発明によれば、フロントウィンドウとタッチパネルを備えた表示装置の薄型化を実現すると共に、タッチパネルにおける検出不良や画像表示不良等の不具合を抑制した表示装置を提供することが可能となる。

１，１０ タッチパネル
２ フレキシブル印刷回路
３ 補強板
４ 端子部
５ 制御ＩＣ
６ フロントウィンドウ
７ 粘着層
１１，１２ 凸状部

Claims (5)

1. 表示パネルと、該表示パネルの表側に配置されるタッチパネルとフロントウィンドウとを有する表示装置において、
   該タッチパネルは、基材がフィルム製であり、該基材の表面に形成された配線を有すると共に、該タッチパネルとフレキシブル印刷回路とを接続する接続部が、該基材の凸状部に設けられており、
   該タッチパネルと該フロントウィンドウとは、粘着層を介して貼り合わされ、かつ、該凸状部には少なくとも該粘着層が設けられておらず、
   該接続部における該タッチパネルの該凸状部と該フロントウィンドウとの間隔は、該表示パネルの表示領域における該タッチパネルと該フロントウィンドウとの間隔よりも大きいことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、該粘着層の厚みが、該フレキシブル印刷回路の厚みより薄いことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の表示装置において、該接続部は、該フロントウィンドウの最外周より内側に位置していることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置において、該タッチパネルと該フレキシブル印刷回路との接続部は、熱融着接続で形成されていることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の表示装置において、該フレキシブル印刷回路には、該タッチパネルを制御するためのＩＣチップが配置されていることを特徴とする表示装置。

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