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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024105117
(43)【公開日】2024-08-06
(54)【発明の名称】表示装置および表示装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
   G09F 13/04 20060101AFI20240730BHJP
   G09F 13/06 20060101ALI20240730BHJP
   G09F 13/00 20060101ALI20240730BHJP
   H01H 9/16 20060101ALI20240730BHJP
【FI】
G09F13/04 K
G09F13/04 F
G09F13/06 A
G09F13/00 R
H01H9/16 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023009686
(22)【出願日】2023-01-25
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(72)【発明者】
【氏名】森戸 秀
(72)【発明者】
【氏名】大槻 順司
(72)【発明者】
【氏名】本間 聡
【テーマコード(参考)】
5C096
5G052
【Fターム(参考)】
5C096AA29
5C096BA01
5C096CA04
5C096CA29
5C096CB07
5C096CC06
5C096FA05
5C096FA11
5C096FA12
5C096FA20
5G052AA03
5G052AA19
5G052JA06
(57)【要約】
【課題】表示装置から放出される光の光路を高い自由度で調節する。
【解決手段】表示装置1は、熱可塑性樹脂部10と、熱可塑性樹脂部10に重ねられ、熱可塑性樹脂部10に対面する貫通穴20hを有する第1回路基板20と、第1回路基板20に電気的に接続され、貫通穴20hに対面する第2回路基板30と、第2回路基板30に電気的に接続される発光素子40と、を含んでいる。発光素子40は、第1回路基板20の貫通穴20hに対面する位置に保持されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性樹脂部と、
前記熱可塑性樹脂部に重ねられ、前記熱可塑性樹脂部に対面する位置に貫通穴を有する第1回路基板と、
前記第1回路基板に電気的に接続され、前記貫通穴に対面する第2回路基板と、
前記第2回路基板に電気的に接続される発光素子と、を備え、
前記発光素子は、前記第1回路基板の前記貫通穴に対面する位置に保持されている、表示装置。
【請求項2】
前記熱可塑性樹脂部は、前記第1回路基板の前記貫通穴に対面する凹部を含む、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記熱可塑性樹脂部と前記第1回路基板とを接合する接合層をさらに備える、請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記熱可塑性樹脂部と前記接合層との接触部分、及び前記第1回路基板と前記接合層との接触部分の少なくともいずれか一方が平坦である、請求項3に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、フレキシブルプリント基板を含む、請求項1に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、導電性を有する導電部と、前記導電部を覆う絶縁部と、を含む、請求項1に記載の表示装置。
【請求項7】
前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、一方向と平行な一以上の軸線を中心として曲がっている、請求項1に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1回路基板と前記第2回路基板とが、間隔を維持しながら電気的に接続している、請求項1に記載の表示装置。
【請求項9】
前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、センシング機能を有する受信素子を含む、請求項1に記載の表示装置。
【請求項10】
前記熱可塑性樹脂部の可視光線透過率は、0.1%以上50%以下である、請求項1に記載の表示装置。
【請求項11】
前記熱可塑性樹脂部に重ねられた加飾層をさらに備え、
前記加飾層、前記熱可塑性樹脂部、及び前記第1回路基板は、この順で重ねられている、請求項1に記載の表示装置。
【請求項12】
前記熱可塑性樹脂部に重ねられた透明シート層と、
前記透明シート層に重ねられたタッチセンサ層と、をさらに備える、請求項1に記載の表示装置。
【請求項13】
前記タッチセンサ層は、前記第1回路基板から1.0mm以上離れており、かつ前記第2回路基板から1.0mm以上離れている、請求項12に記載の表示装置。
【請求項14】
前記熱可塑性樹脂部は、ベース部と、前記ベース部から突出したリブと、を含み、
前記ベース部は、前記タッチセンサ層と前記リブとの間に位置している、請求項12に記載の表示装置。
【請求項15】
前記タッチセンサ層は、透明導電体又は金属配線を含むタッチセンサ電極を含み、
前記発光素子は、前記タッチセンサ電極に対面する、請求項12に記載の表示装置。
【請求項16】
前記タッチセンサ電極は、ポリチオフェン類を含む、請求項15に記載の表示装置。
【請求項17】
前記タッチセンサ電極は、PEDOT/PSSを含む、請求項15に記載の表示装置。
【請求項18】
前記熱可塑性樹脂部に重ねられた遮光層をさらに備え、
前記遮光層は、前記発光素子からの光が透過可能な開口部を有し、
前記開口部は、前記タッチセンサ電極に対面する、請求項15に記載の表示装置。
【請求項19】
前記遮光層の前記開口部に充填された平坦化樹脂部をさらに備える、請求項18に記載の表示装置。
【請求項20】
前記熱可塑性樹脂部、前記透明シート層、及び前記平坦化樹脂部の一以上が、前記発光素子からの光を拡散する光拡散機能を有する、請求項19に記載の表示装置。
【請求項21】
前記発光素子を複数備え、
隣り合う前記発光素子の間に光吸収部を備える、請求項1に記載の表示装置。
【請求項22】
請求項1~21のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法であって、
加熱された熱可塑性樹脂を固化させることによって前記熱可塑性樹脂部を作製する工程と、
前記熱可塑性樹脂部に前記第1回路基板及び前記第2回路基板を重ねる工程と、を備える、表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示装置および表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献1に開示されているように、発光素子を含む表示装置が知られている。表示装置は、発光素子から放出された光を画像として表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表2017-500752号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1において、発光素子に熱可塑性樹脂部が接合されている。発光素子を熱可塑性樹脂部に接合する際に、加熱された熱可塑性樹脂が発光素子に接触し得る。このような表示装置では、発光素子は耐熱性を有する必要がある。本開示は、熱可塑性樹脂部および発光素子を含む表示装置において、発光素子の選択の制約を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一実施の形態による表示装置は、
熱可塑性樹脂部と、
前記熱可塑性樹脂部に重ねられ、前記熱可塑性樹脂部に対面する位置に貫通穴を有する第1回路基板と、
前記第1回路基板に電気的に接続され、前記貫通穴に対面する第2回路基板と、
前記第2回路基板に電気的に接続される発光素子と、を備え、
前記発光素子は、前記第1回路基板の前記貫通穴に対面する位置に保持されている。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、熱可塑性樹脂部および発光素子を含む表示装置において、発光素子の選択の制約を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、一実施の形態を説明するための図であって、表示状態の表示装置を示す平面図である。
図2図2は、図1の表示装置のII-II線に沿った断面図である。
図3図3は、図1の表示装置における第1回路基板を示す平面図である。
図4図4は、図1の表示装置における第2回路基板及び発光素子を示す平面図である。
図5図5は、図1の表示装置における積層体を示す平面図である。
図6図6は、表示装置の他の例を示す断面図である。
図7図7は、表示装置の更に他の例を示す断面図である。
図8図8は、表示装置の更に他の例を示す断面図である。
図9図9は、表示装置の更に他の例を示す断面図である。
図10図10は、表示装置の更に他の例を示す断面図である。
図11図11は、表示装置のさらに他の例を示す平面図である。
図12図12は、図11の表示装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本開示の一実施の形態は、次の[1]~[22]に関する。
【0009】
[1] 熱可塑性樹脂部と、
前記熱可塑性樹脂部に重ねられ、前記熱可塑性樹脂部に対面する位置に貫通穴を有する第1回路基板と、
前記第1回路基板に電気的に接続され、前記貫通穴に対面する第2回路基板と、
前記第2回路基板に電気的に接続される発光素子と、を備え、
前記発光素子は、前記第1回路基板の前記貫通穴に対面する位置に保持されている、表示装置。
【0010】
[2] 前記熱可塑性樹脂部は、前記第1回路基板の前記貫通穴に対面する凹部を含む、[1]の表示装置。
【0011】
[3] 前記熱可塑性樹脂部と前記第1回路基板とを接合する接合層をさらに備える、[1]又は[2]の表示装置。
【0012】
[4] 前記熱可塑性樹脂部と前記接合層との接触部分、及び前記第1回路基板と前記接合層との接触部分の少なくともいずれか一方が平坦である、[3]の表示装置。
【0013】
[5] 前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、フレキシブルプリント基板を含む、[1]~[4]のいずれかの表示装置。
【0014】
[6] 前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、導電性を有する導電部と、前記導電部を覆う絶縁部と、を含む、[1]~[5]のいずれかの表示装置。
【0015】
[7] 前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、一方向と平行な一以上の軸線を中心として曲がっている、[1]~[6]のいずれかの表示装置。
【0016】
[8] 前記第1回路基板と前記第2回路基板とが、間隔を維持しながら電気的に接続している、[1]~[7]のいずれかの表示装置。
【0017】
[9] 前記第1回路基板及び前記第2回路基板の少なくとも一方の回路基板は、センシング機能を有する受信素子を含む、[1]~[8]のいずれかの表示装置。
【0018】
[10] 前記熱可塑性樹脂部の可視光線透過率は、0.1%以上50%以下である、[1]~[9]のいずれかの表示装置。
【0019】
[11] 前記熱可塑性樹脂部に重ねられた加飾層をさらに備え、
前記加飾層、前記熱可塑性樹脂部、及び前記第1回路基板は、この順で重ねられている、[1]~[10]のいずれかの表示装置。
【0020】
[12] 前記熱可塑性樹脂部に重ねられた透明シート層と、
前記透明シート層に重ねられたタッチセンサ層と、をさらに備える、[1]~[11]のいずれかの表示装置。
【0021】
[13] 前記タッチセンサ層は、前記第1回路基板から1.0mm以上離れており、かつ前記第2回路基板から1.0mm以上離れている、[12]の表示装置。
【0022】
[14] 前記熱可塑性樹脂部は、ベース部と、前記ベース部から突出したリブと、を含み、
前記ベース部は、前記タッチセンサ層と前記リブとの間に位置している、[12]又は[13]の表示装置。
【0023】
[15] 前記タッチセンサ層は、透明導電体又は金属配線を含むタッチセンサ電極を含み、
前記発光素子は、前記タッチセンサ電極に対面する、[12]~[14]のいずれかの表示装置。
【0024】
[16] 前記タッチセンサ電極は、ポリチオフェン類を含む、[15]の表示装置。
【0025】
[17] 前記タッチセンサ電極は、PEDOT/PSSを含む、[15]又は[16]の表示装置。
【0026】
[18] 前記熱可塑性樹脂部に重ねられた遮光層をさらに備え、
前記遮光層は、前記発光素子からの光が透過可能な開口部を有し、
前記開口部は、前記タッチセンサ電極に対面する、[15]~[17]のいずれかの表示装置。
【0027】
[19] 前記遮光層の前記開口部に充填された平坦化樹脂部をさらに備える、[18]の表示装置。
【0028】
[20] 前記熱可塑性樹脂部、前記透明シート層、及び前記平坦化樹脂部の一以上が、前記発光素子からの光を拡散する光拡散機能を有する、[19]の表示装置。
【0029】
[21] 前記発光素子を複数備え、
隣り合う前記発光素子の間に光吸収部を備える、[1]~[20]のいずれかの表示装置。
【0030】
[22] [1]~[21]のいずれかに記載の表示装置の製造方法であって、
加熱された熱可塑性樹脂を固化させることによって前記熱可塑性樹脂部を作製する工程と、
前記熱可塑性樹脂部に前記第1回路基板及び前記第2回路基板を重ねる工程と、を備える、表示装置の製造方法。
【0031】
以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また、一部の図において示された構成等が、他の図において省略されていることもある。
【0032】
本明細書において、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に限定されることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。
【0033】
本明細書において、「シート」、「フィルム」及び「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されない。
【0034】
方向の関係を図面間で明確にするため、いくつかの図面には、共通する符号を付した矢印により共通する方向を示している。矢印の先端側が、各方向の第1側となる。図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面から手前に向かう矢印を、例えば図1に示すように、円の中に点を設けた記号により示した。図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面の奥に向かう矢印を、例えば図2に示すように、円の中に×を設けた記号により示した。
【0035】
本明細書において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の1つの上限値の候補と任意の1つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。一例として、「パラメータBは、A1以上でもよく、A2以上でもよく、A3以上でもよい。パラメータBは、A4以下でもよく、A5以下でもよく、A6以下でもよい。」との記載について検討する。この例において、パラメータBの数値範囲は、A1以上A4以下でもよく、A1以上A5以下でもよく、A1以上A6以下でもよく、A2以上A4以下でもよく、A2以上A5以下でもよく、A2以上A6以下でもよく、A3以上A4以下でもよく、A3以上A5以下でもよく、A3以上A6以下でもよい。
【0036】
図1図5は、一実施の形態を説明する図である。図1は、表示装置1を示す平面図である。表示装置1は、表示状態において光を放出する。この光によって画像が表示され得る。以降において、表示装置から放出された画像を表示する光を、画像光とも呼ぶ。図1及び図2に示すように、表示装置1は、画像を表示する表示面1aを有している。表示装置1は、種々の用途に適用され得る。表示装置1は、冷蔵庫、洗濯機、電子レンジ、テレビ、食洗器等の家電製品に適用されてもよい。表示装置1は、移動体の内容や外装に適用されてもよい。移動体とは、移動可能な装置や機器である。移動体として、自動車、バイク、自転車、三輪車、電車、航空機、船舶、雪上車、産業用ロボット、ドローン等が例示される。表示装置1は、自動車の内装に適用されてもよい。表示装置1は、自動車の外装に適用されてもよい。自動車の外装に適用される表示装置1は、例えば、自動車のエンブレムに適用されてもよい。表示装置1は、建物の内装として、壁、扉、天井等に適用されてもよい。
【0037】
図1に示す表示装置1は、熱可塑性樹脂部10と、熱可塑性樹脂部10に重ねられた第1回路基板20と、第1回路基板20に電気的に接続された第2回路基板30と、第2回路基板30に電気的に接続された発光素子40と、を含んでいる。第1回路基板20及び第2回路基板30によって、表示装置1の回路基板15が構成されてもよい。本実施の形態による表示装置は、発光素子の選択の制約を軽減するための工夫がなされている。
【0038】
図1に示す表示装置1は、第1方向D1と、第1方向D1に直交する第2方向D2に広がっている。第1回路基板20、及び第2回路基板30も、第1方向D1及び第2方向D2に広がっている。第1回路基板20及び第2回路基板30は、第1方向D1及び第2方向D2の両方向に直交する第3方向D3に重ねられている。図示された例において、第3方向D3は積層方向となっている。熱可塑性樹脂部10及び第1回路基板20は第3方向D3に重ねられている。熱可塑性樹脂部10、第1回路基板20及び第2回路基板30は、この順で、第3方向D3に重ねられている。すなわち、第3方向D3において、第1回路基板20は、熱可塑性樹脂部10及び第2回路基板30の間に位置する。図示された例とは異なり、表示装置1は曲がっていてもよい。表示装置1を構成する少なくとも一部の構成要素は、曲がっていてもよい。
【0039】
表示装置1は、表示装置1から第3方向D3に離れた位置から観察される。表示装置1の観察者は、表示装置1から第3方向D3に離れた位置から、表示面1aを観察し得る。
【0040】
図2に示す例において、熱可塑性樹脂部10は、第1方向D1及び第2方向D2に広がる部材である。熱可塑性樹脂部10は、第1回路基板20に対面する第1面10aと、第1面10aとは反対の第2面10bと、を含んでいる。熱可塑性樹脂部10の第1面10aには、第1回路基板20が重なっている。図示された例では、第1回路基板20に重ねられた第2回路基板30が、熱可塑性樹脂部10に重なっている。熱可塑性樹脂部10には、回路基板15が重なってもよい。熱可塑性樹脂部10の第2面10bには、後述する積層体50が重なっている。熱可塑性樹脂部10は、第1回路基板20を支持する。図2に示すように、熱可塑性樹脂部10は、第1回路基板20に重なる第2回路基板30、及び第2回路基板30に保持された発光素子40を支持してもよい。熱可塑性樹脂部10は、積層体50を支持してもよい。
【0041】
熱可塑性樹脂部10は、発光素子40から放出された光を透過可能である。第1回路基板20を含む表示装置1の構成要素を安定して支持する観点から、熱可塑性樹脂部10の厚さ、すなわち熱可塑性樹脂部10の積層方向における長さは1mm以上でもよく、1.5mm以上でもよい。熱可塑性樹脂部10に高可視光透過率を付与する観点から、熱可塑性樹脂部10の厚さは、20mm以下でもよく、10mm以下でもよい。
【0042】
図2に示す例において、熱可塑性樹脂部の第1面10aは、第1回路基板20に接触する第1部分10aaと、第1部分10aaに取り囲まれた第2部分10abと、を含んでいる。図示された例において、第1部分10aaには、第1回路基板20が面接触している。第1部分10aaに面接触した第1回路基板20が、熱可塑性樹脂部10に固定されてもよい。第1回路基板20は、第1部分10aaにおいて面接触した状態で熱可塑性樹脂部10にねじ止めされてもよい。熱可塑性樹脂部10の第1部分10aaには、ねじ穴SH1が設けられてもよい。ねじ穴SH1は、第1回路基板20をねじ止めするねじSR1に噛み合ってもよい。
【0043】
図2に示す例において、第1部分10aaは平坦である。第1部分10aaが「平坦」であることは、以下の方法によって確認される。まず、熱可塑性樹脂部10を、JISB7513-1992に規定された等級における1級の等級を有する定盤(株式会社ナベヤ製、GP4560)に、接触部分FA1から置く。次に、定盤に置かれた熱可塑性樹脂部10の外周部分に、JISB7524に準拠した隙間ゲージ(株式会社双葉ゲージ製作所、150A25)を当て、当該隙間ゲージが定盤と熱可塑性樹脂部10との間に挿入可能であるかを評価する。この評価を、定盤に置かれた熱可塑性樹脂部10の外周部分における、互いに異なる任意の6箇所にて行う。熱可塑性樹脂部10の第1部分10aaが「平坦」であるとは、当該任意の6箇所において、2mmの厚さを有する上述の隙間ゲージが定盤と熱可塑性樹脂部10との間に挿入不可能であることを意味し、当該任意の6箇所において、1mmの厚さを有する上述の隙間ゲージが定盤と熱可塑性樹脂部10との間に挿入不可能であることが好ましい。
【0044】
図2及び図3に示すように、熱可塑性樹脂部10は、凹部11を含んでもよい。凹部11は、第1面10aの第2部分10abによって形成されている。凹部11は、第1回路基板20の後述する貫通穴20hに対面している。凹部11は、第2回路基板30に保持された発光素子40に対面している。図2に示すように、凹部11を形成する第2部分10abは、側面視(第2方向D2からの観察)において湾曲している。湾曲した第2部分10abは、第3方向D3に直交する方向における凹部11の中央部分において、積層体50へ突出している。図3に二点鎖線を用いて示すように、凹部11は、平面視(第3方向D3からの観察)において円形形状を有している。ただし、凹部11の形状は、図示された例に限られない。側面視における凹部11の形状は、直線を含んでもよく、その他の形状でもよい。平面視における凹部11の形状は、楕円形形状でもよく、三角形形状でもよく、四角形形状でもよく、その他の形状でもよい。
【0045】
熱可塑性樹脂部10は、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂部10は、発光素子40からの光を透過可能な種々の材料を含み得る。熱可塑性樹脂部10の材料として、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDF)、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)等のビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル(PMMA)、ポリ(メタ)アクリル酸エチル(PEMA)等のアクリル系樹脂、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリアセタール(POM)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミド(PA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスチレン(PS)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、アクリルニトリル・スチレン共重合体(AS)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、アクリルニトリル・エチレン・スチレン共重合体(AES)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂が例示される。熱可塑性樹脂部10は、上述した1種の樹脂のみを含んでもよく、上述した2種以上の樹脂を含んでもよい。
【0046】
熱可塑性樹脂部10は、着色材を含んでもよい。すなわち、熱可塑性樹脂部10は着色されてもよい。着色材として、顔料や染料が例示される。熱可塑性樹脂部10は、黒色等の暗色の着色材を含んでもよい。熱可塑性樹脂部10は、スモーク着色されてもよい。
【0047】
熱可塑性樹脂部10は、射出成形によって作製されてもよい。図2に示す例において、熱可塑性樹脂部10は、後述する積層体50と射出成形の際に溶着している。射出成形によって、凹部11を含む熱可塑性樹脂部10が作製されてもよい。あるいは、射出成形された熱可塑性樹脂部10に、切削等の後加工によって凹部11が設けられてもよい。
【0048】
熱可塑性樹脂部10の可視光透過率は、0.1%以上でもよく、1%以上でもよい。熱可塑性樹脂部10に重ねられた回路基板15を隠蔽する観点から、熱可塑性樹脂部10の可視光透過率は、50%以下でもよく、30%以下でもよい。可視光透過率は、JIS K 7361に準拠したヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号:HM-150)を用いて測定波長380nm以上780nm以下の範囲内で、1nm毎に入射角0°で測定したときの、各波長における全光線透過率の平均値である。入射角は、測定対象の法線方向と入射光の光路との間の角度である。熱可塑性樹脂部10の可視光透過率は、熱可塑性樹脂部10の回路基板15と熱可塑性樹脂部10とが重ねられた方向(図示された例では第3方向D3)における厚さが最も小さい部分にて測定された値とする。
【0049】
図2及び図3に示す例において、第1回路基板20は、シート状である。第1回路基板20は、第1方向D1及び第2方向D2に広がっている。シート状の第1回路基板20は、第1面20aと、第1面20aとは反対の第2面20bと、を含んでいる。第1回路基板20は、第1面20aにおいて第2回路基板30と対面している。第1回路基板20は、後述する連結部25によって第2回路基板30と連結されている。第1回路基板20は、第1回路基板20に連結された第2回路基板30を支持している。第1回路基板20は、第2面20bにおいて、熱可塑性樹脂部10に接触している。
【0050】
図3に示すように、第1回路基板20は、本体部20mと、本体部20mから突出した突出部20tと、を含んでいる。本体部20mは、第1方向D1に延びる一対の辺と、第2方向D2に延びる一対の辺と、を有している。突出部20tは、本体部20mの4つの辺のうち、1つの辺から突出している。第1回路基板20は、突出部20tにおいて、図示しない外部装置に取り付けられてもよい。第1回路基板20は、コネクタ等を介して外部装置に取り付けられてもよい。本体部20m及び突出部20tは、一体的に作製されてもよい。あるいは、本体部20mとは別体として作製された突出部20tが、本体部20mに取り付けられてもよい。
【0051】
第1回路基板20は、本体部20mにおいて熱可塑性樹脂部10に重なっている。図2及び図3に示す例では、第1回路基板20の第2面20bが、本体部20mにおいて熱可塑性樹脂部10に対面している。第1回路基板20の第2面20bは、本体部20mにおいて熱可塑性樹脂部10に接触している。
【0052】
図2及び図3に示す例において、第1回路基板20は、熱可塑性樹脂部10にねじ止めされている。第1回路基板20は、ねじ通過穴THを本体部20mの隅部に有している。ねじ通過穴THは、第1回路基板20を熱可塑性樹脂部10にねじ止めするためのねじSR1が通過可能でもよい。図示された例において、ねじ通過穴THを通過したねじSR1は、熱可塑性樹脂部10のねじ穴SH1に噛み合っている。
【0053】
第1回路基板20の厚さは、50μm以上でもよく、100μm以上でもよく、300μm以上でもよい。第1回路基板20の厚さは、5000μm以下でもよく、3000μm以下でもよい。
【0054】
第1回路基板20は、第1面20a及び第2面20bを貫通する貫通穴20hを含んでいる。貫通穴20hは、第3方向D3において熱可塑性樹脂部10に対面する。図2に示す例において、貫通穴20hは、熱可塑性樹脂部10の凹部11に対面している。凹部11は、貫通穴20hに重なる領域と、その周囲の領域とに位置している。貫通穴20hは、第3方向D3において発光素子40に対面している。図3に示すように、貫通穴20hは、平面視において円形形状を有している。ただし、貫通穴20hの形状は、図示された例に限られない。平面視における貫通穴20hの形状は、楕円形形状でもよく、三角形形状でもよく、四角形形状でもよく、その他の形状でもよい。
【0055】
図3に示す例において、平面視における貫通穴20hの面積は、平面視における凹部11の面積より小さくなっている。図示した例に限らず、平面視における貫通穴20hの面積は、平面視における凹部11の面積と同一でもよい。平面視における貫通穴20hの面積は、平面視における凹部11の面積より大きくてもよい。
【0056】
図3に示す例において、貫通穴20h全体が、平面視において凹部11に重なっている。図示した例に限られず、貫通穴20hの一部分が、平面視において凹部11に重なってもよい。貫通穴20hの発光素子40と対面する部分が、平面視において凹部11に重なってもよい。
【0057】
第1回路基板20として、種々の基板を使用してもよい。第1回路基板20は、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスエポキシ基板、ガラスポリイミド基板等のリジット基板を含んでもよい。図2及び図3に示す例において、第1回路基板20は、リジット基板を含んでいる。図示した例に限られず、第1回路基板20は、フレキシブルプリント基板を含んでもよい。「フレキシブルプリント基板」とは、柔軟性を有するプリント基板を意味する。プリント基板の柔軟性とは、プリント基板を50mmの直径を有するロールに巻き付けたときに割れ等が生じないことを意味する。
【0058】
図2及び図3に示す例において、第1回路基板20は、導電性を有する導電部21と、導電部21を覆う絶縁部22と、を含んでいる。導電部21は、連結部25と接触する端子部分を含んでいる。端子部分は、第1回路基板20の表面に露出している。端子部分は、第1面20a及び第2面20bを貫通している。導電部21は、第1回路基板20の突出部20tにおいても、第1回路基板20の表面に露出している。導電部21は、上述した部分以外の部分において、絶縁部22に覆われている。
【0059】
図3に示すように、導電部21の端子部分は、平面視において円環形状を有している。端子部分は、第1回路基板20の第1面20aの一部分を構成している。第1回路基板20は、端子部分において連結部25を介して第2回路基板30に連結され得る。この結果、第1回路基板20は、第2回路基板30と電気的に接続され得る。連結部25は、第1面20a及び第2面20bを貫通する端子部分に圧入されてもよい。
【0060】
導電部21は、第1回路基板20に電気的に接続された回路素子を、外部の回路素子に電気的に接続する配線として機能し得る。外部の回路素子として、電源、スイッチ、制御器等が例示される。図3に示す例において、導電部21は、第1回路基板20の表面に露出した突出部20tにおいて、外部の回路素子と接触し得る。導電部21は、第2回路基板30に電気的に接続された発光素子40を、外部の回路素子に電気的に接続し得る。導電部21の材料は、特に限定されない。導電部21は、銅、銀、スズ、アルミニウム、ニッケル等の金属を含んでもよい。
【0061】
絶縁部22は、導電部21を部分的に覆っている。絶縁部22は、導電部21が表面に露出した部分以外の部分において、第1回路基板20の第1面20a及び第2面20bを構成している。絶縁部22に覆われた部分において、導電部21は絶縁された状態に維持される。絶縁部22が導電部21を覆うことで、導電部21の耐久性を向上できる。絶縁部22には、絶縁性を有する種々の材料を使用できる。絶縁部22は、ガラス、エポキシガラス、紙を含んでもよい。絶縁部22は、樹脂を含んでもよい。絶縁部22に含まれる樹脂として、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等が例示される。絶縁部22は、上述した1種の樹脂のみを含んでもよく、上述した2種以上の樹脂を含んでもよい。
【0062】
絶縁部22は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでもよい。硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁部22は、高強度および高硬度を有してもよい。硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物および電離放射線硬化性樹脂組成物の一以上を含んでもよい。
【0063】
熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含んでもよい。熱硬化性樹脂組成物は、加熱により硬化する。熱硬化性樹脂として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が例示される。熱硬化性樹脂組成物は、硬化剤を含んでもよい。
【0064】
離放射線硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性化合物を含む。電離放射線硬化性樹脂組成物は、紫外線や電子線等の電離放射線を照射されることによって硬化する。電離放射線硬化性化合物は、電離放射線硬化性官能基を含む。電離放射線硬化性官能基として、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基、及びエポキシ基、オキセタニル基等が例示される。電離放射線硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合基を有する化合物でもよい。電離放射線硬化性化合物は、(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート系化合物でもよい。
【0065】
硬化性樹脂組成物は、エポキシ(メタ)アクリレート系化合物、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物、ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレート、カプロラクトン系ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート系化合物、ポリエーテル(メタ)アクリレート系化合物の一以上を含んでもよい。
【0066】
図2及び図4に示す例において、第2回路基板30は、シート状である。第2回路基板30は、平面視において長方形形状を有している。第2回路基板30は、第1面30aと、第1面30aと第3方向D3に対向する第2面30bと、を含んでいる。第2回路基板30は、連結部25によって第1回路基板20と連結されている。第2回路基板30は、連結部25を用いて第1回路基板20に支持されている。図2に示すように、第1回路基板20に支持された第2回路基板30は、第1回路基板20から第3方向D3に離れている。
【0067】
図2に示す例において、第2回路基板30は、連結部25を介して第1回路基板20に固定されている。第2回路基板30は、連結部25を介して第1回路基板20にねじ止めされてもよい。連結部25は、円筒状の形状を有している。連結部25は、一方の端部において、第1回路基板20と電気的に接続している。図示された連結部25は、一方の端部において、第1回路基板20の端子部分に圧入されている。第1回路基板20に圧入された連結部25は、図2に示すように、第1回路基板20の第1面20aから、第2回路基板30に向けて第3方向D3に突出している。連結部25は、一方の端部とは反対の他方の端部において、第2回路基板30の第2面30bに接触している。連結部25は、他方の端部において、第2回路基板30と電気的に接続している。第1回路基板20及び第2回路基板30は、連結部25によって互いに電気的に接続されている。連結部25は、第1回路基板20の第1面20aに対して突出長さDを有している。連結部25に接触した第2回路基板30は、第1回路基板20に対して第3方向D3に間隔Dを維持しながら、第1回路基板20に支持されている。
【0068】
連結部25の寸法を調節することで、連結部25の第1回路基板20の第1面20aに対する突出長さを調節できる。連結部25の第1回路基板20の第1面20aに対する突出長さを調節することで、第1回路基板20と第2回路基板30との間の間隔を調節できる。例えば、図6に示す表示装置1の他の例においては、連結部25の第1面20aに対する突出長さD’が、図1図5に示す表示装置1の一例における連結部25の第1面20aに対する突出長さDと異なっている。この結果、図6の表示装置1における第1回路基板20と第2回路基板30との間の間隔D’は、図1図5の表示装置1における第1回路基板20と第2回路基板30との間の間隔Dよりも大きくなっている。言い換えると、図6の表示装置1における発光素子40の発光面40rは、図1図5の表示装置1における発光素子40の発光面40rよりも、表示面1aから離れている。
【0069】
発光面40rを表示面1aから離すことで、発光素子40から放出された光は、一般に発光面40rと表示面1aとの間において拡散しやすくなる。これにより、表示面1a上における発光領域を大きくでき、大きな画像の表示が可能となる。一方、発光面40rを表示面1aに近づけることで、発光面40rと表示面1aとの間における光の拡散が抑制される。これにより、表示面1a上に画像を明るく表示できる。このように、連結部25の突出長さを調節することで、表示面1a上における画像を表示可能な領域の大きさや、表示面1a上に表示される画像の明るさを調節できる。
【0070】
連結部25は、導電性を有している。連結部25は、一方の端部において第1回路基板20の端子部分に接触している。連結部25は、他方の端部において第2回路基板30の端子部分に接触している。この結果、導電性を有する連結部25によって、第1回路基板20と第2回路基板30とが電気的に接続されている。連結部25は、導電性を有する種々の材料を含んでもよい。連結部25は、銅、銀、スズ、アルミニウム、ニッケル等の金属を含んでもよい。
【0071】
第2回路基板30は、複数の連結部25によって第1回路基板20に連結されてもよい。図2及び図4に示す例において、第2回路基板30は、2つの連結部25によって第1回路基板20に連結されている。第2回路基板30は、3つ以上の連結部25によって第1回路基板20に連結されてもよい。第2回路基板30は、4つの連結部25によって第1回路基板20に連結されてもよい。複数の連結部25は、発光素子40を中心とした円周上に間隔を空けて配置されてもよい。
【0072】
第2回路基板30が複数の連結部25によって第1回路基板20に連結されるとき、第1回路基板20及び第2回路基板30は、少なくとも2つの連結部25によって、互いに電気的に接続されてもよい。第1回路基板20及び第2回路基板30は、当該少なくとも2つの連結部25以外の連結部によって、互いに電気的に接続されなくてもよい。図2及び図4に示す例において、第1回路基板20及び第2回路基板30は、2つの連結部25によって、互いに電気的に接続されている。
【0073】
図2に示す例において、連結部25の中央部分には、ねじ穴SH2が設けられている。ねじ穴SH2は、第2回路基板30のねじ通過穴THを通過したねじSR2に噛み合ってもよい。ねじ穴SH2が第2回路基板30のねじ通過穴THを通過したねじSR2に噛み合うことで、第1回路基板20、連結部25及び第2回路基板30が固定されている。
【0074】
図2及び図4に示すように、第1回路基板20に支持された第2回路基板30は、第2面30bにおいて、第1回路基板20の貫通穴20hに対面している。第2回路基板30は、図4中に二点鎖線を用いて示された第1回路基板20の貫通穴20h全体を覆っている。
【0075】
第2回路基板30として、種々の基板を使用してもよい。第2回路基板30として、第1回路基板20と同種の基板を使用してもよい。第2回路基板30として、第1回路基板20とは異なる種類の基板を使用してもよい。第2回路基板30は、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスエポキシ基板、ガラスポリイミド基板等のリジット基板を含んでもよい。図2及び図4に示す例において、第2回路基板30は、リジット基板を含んでいる。第2回路基板30は、フレキシブルプリント基板を含んでもよい。
【0076】
第2回路基板30の厚さは、50μm以上でもよく、100μm以上でもよく、300μm以下でもよい。第2回路基板30の厚さは、5000μm以下でもよく、3000μm以下でもよい。
【0077】
図2及び図4に示す例において、第2回路基板30は、導電性を有する導電部31と、導電部31を覆う絶縁部32と、を含んでいる。導電部31は、連結部25と接触する端子部分において、第2回路基板30の表面に露出している。図4に示すように、連結部25と接触する端子部分は、円環形状を有している。導電部31は、発光素子40と接触する端子部分においても、第2回路基板30の表面に露出している。図2に示すように、第2回路基板30の表面に露出した導電部31は、第2回路基板30の第2面30bの一部分を構成している。導電部31は、端子部分以外の部分において、絶縁部32に覆われている。
【0078】
導電部31は、発光素子40を含む回路素子を外部の回路素子に電気的に接続する配線として機能し得る。外部の回路素子として、電源、スイッチ、制御器等が例示される。図3に示す例において、導電部31は、第2回路基板30に電気的に接続された第1回路基板20を介して、発光素子40を外部の回路素子に電気的に接続し得る。導電部21の材料は、特に限定されない。導電部21は、銅、銀、スズ、アルミニウム、ニッケル等の金属を含んでもよい。
【0079】
絶縁部32は、導電部31を部分的に覆っている。絶縁部32は、導電部31が表面に露出した部分以外の部分において、第2回路基板30の第1面30a及び第2面30bを構成している。絶縁部32に覆われた部分において、導電部31は絶縁された状態に維持される。絶縁部32が導電部31を覆うことで、導電部31の耐久性を向上できる。絶縁部32には、絶縁性を有する種々の材料を使用できる。絶縁部32は、ガラス、エポキシガラス、紙を含んでもよい。絶縁部32は、樹脂を含んでもよい。絶縁部32に含まれる樹脂として、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等が例示される。絶縁部32は、上述した1種の樹脂のみを含んでもよく、上述した2種以上の樹脂を含んでもよい。
【0080】
絶縁部32は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでもよい。硬化性樹脂組成物の硬化物を含む絶縁部32は、高強度および高硬度を有してもよい。硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物および電離放射線硬化性樹脂組成物の一以上を含んでもよい。
【0081】
熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含んでもよい。熱硬化性樹脂組成物は、加熱により硬化する。熱硬化性樹脂として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が例示される。熱硬化性樹脂組成物は、硬化剤を含んでもよい。
【0082】
離放射線硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性化合物を含む。電離放射線硬化性樹脂組成物は、紫外線や電子線等の電離放射線を照射されることによって硬化する。電離放射線硬化性化合物は、電離放射線硬化性官能基を含む。電離放射線硬化性官能基として、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基、及びエポキシ基、オキセタニル基等が例示される。電離放射線硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合基を有する化合物でもよい。電離放射線硬化性化合物は、(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート系化合物でもよい。
【0083】
硬化性樹脂組成物は、エポキシ(メタ)アクリレート系化合物、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物、ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレート、カプロラクトン系ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート系化合物、ポリエーテル(メタ)アクリレート系化合物の一以上を含んでもよい。
【0084】
図2及び図4に示す例において、第2回路基板30には、発光素子40が保持されている。発光素子40は、本体40m、及び一対の端子40a、40bを含んでもよい。本体40mは、直方体状の形状を有している。一対の端子40a、40bは、本体40mから第1方向D1に延び出ている。一対の端子40a、40bは、第2回路基板30にはんだ付けによって固定されてもよい。発光素子40は、はんだ35によって第2回路基板30に保持されている。一対の端子40a、40bの各々は、第2回路基板30表面に露出した導電部31の端子部分に接触している。この結果、発光素子40は、第2回路基板30に電気的に接続されている。第2回路基板30に取り付けられた発光素子40は、第2回路基板30の第2面30bから貫通穴20hに向けて、第3方向D3に突出している。
【0085】
発光素子40は、通電時に発光面40rから光を放出する。発光素子40は、冷陰極管を含んでもよい。発光素子40は、発光ダイオード(LED)を含んでもよい。図2及び図4に示された例において、発光素子40は、表面実装型の発光ダイオードを含んでいる。図4に示すように、発光面40rは、第1方向D1及び第2方向D2に広がっている。図2に示すように、発光素子40は、発光面40rにおいて、第1回路基板20の貫通穴20hに対面している。発光素子40は、発光面40rにおいて、熱可塑性樹脂部10の凹部11に対面している。
【0086】
図2に示す例において、発光素子40は、第1回路基板20の貫通穴20h内に位置している。発光素子40が「貫通穴20h内に位置する」とは、第1回路基板20と第2回路基板30とが重ねられた方向、すなわち積層方向である第3方向D3において、発光面40rの少なくとも一部分が、貫通穴20hの第2回路基板30に最も近い部分と、貫通穴20hの第2回路基板30から最も離れた部分との間に位置することを意味する。図示された例では、発光素子40は、第1回路基板20の第1面20aと第2面20bとの間に位置している。
【0087】
図2に示す例とは異なり、発光素子40は、第1回路基板20の貫通穴20h内に位置しなくてもよい。例えば、図6に示す表示装置1の他の例において、第2回路基板30に保持された発光素子40と貫通穴20hとの間には、第3方向D3において空隙が生じている。あるいは、図7に示すように、発光素子40は、貫通穴20hを通過してもよい。貫通穴20hを通過した発光素子40が、熱可塑性樹脂部10の凹部11内に位置してもよい。
【0088】
発光素子40が「凹部11内に位置する」とは、熱可塑性樹脂部10と第1回路基板20とが重ねられた方向(図2に示す例における第3方向D3)において、発光面40rの少なくとも一部分が、凹部11の第1回路基板20に最も近い部分と、凹部11の第1回路基板20から最も離れた部分との間に位置することを意味する。図2に示された例では、凹部11は、凹部11を形成する第2部分10abと第1部分10aaとの境界部分において、第1回路基板20に最も近くなっている。また、凹部11は、頂部13pにおいて、第1回路基板20から最も離れている。図示された例において、発光素子40が凹部11内に位置するとき、発光面40rは、第3方向D3において第2部分10abと第1部分10aaとの境界部分と頂部13pとの間に位置してもよい。
【0089】
図2及び図4に示す例において、発光素子40の発光面40r全体が、平面視において第1回路基板20の貫通穴20hに重なっている。図示した例に限られず、発光面40rの一部分が、平面視において貫通穴20hに重なってもよい。
【0090】
表示装置1は、熱可塑性樹脂部10に重ねられた一以上の層を含んでもよい。図示された例のように、表示装置1は、熱可塑性樹脂部10に重ねられた二以上の層を含んでもよい。図示された例において、二以上の追加の層が、積層体50を構成している。すなわち、図示された表示装置1は、熱可塑性樹脂部10に重ねられた積層体50を含んでいる。
【0091】
図2及び図4に示す例において、積層体50は、第1方向D1及び第2方向D2に広がるシート状の部材である。積層体50を含む表示装置1において、熱可塑性樹脂部10は、回路基板15と積層体50との間に位置している。積層体50は、発光素子40からの光を透過可能な部分を含む。積層体50は、表示装置1に種々の機能を付与する。表示装置1は、積層体50や追加の層を含まなくてもよい。
【0092】
積層体50は、熱可塑性樹脂部10の作製時に、熱可塑性樹脂部10に重ねられてもよい。積層体50は、熱可塑性樹脂部10の成形時に、射出樹脂からなる熱可塑性樹脂部10と溶着してもよい。積層体50を収容したキャビティ内に加熱された熱可塑性樹脂を供給することによって、積層体50と溶着した熱可塑性樹脂部10を作製してもよい。予備成形された積層体50を用いたインサート成形によって、積層体50と溶着した熱可塑性樹脂部10を作製してもよい。積層体50は、予備成形として、真空成形、圧空成形等の種々の成形方法により塑性変形されてもよい。
【0093】
図2及び図4に示す例において、積層体50は、本体部50mと、本体部50mから突出した突出部50tと、を含んでいる。本体部50mは、第1方向D1に延びる一対の辺と、第2方向D2に延びる一対の辺と、を有している。積層体50は、本体部50mにおいて熱可塑性樹脂部10に重なっている。
【0094】
図4に示す例において、突出部50tは、本体部50mの4つの辺のうち、1つの辺から突出している。突出部50tは、第1回路基板20の突出部20tと第3方向D3に重なっている。積層体50は、突出部50tにおいて、図示しない外部装置に取り付けられてもよい。積層体50は、コネクタ等を介して外部装置に取り付けられてもよい。
【0095】
図2に示すように、積層体50において、透明シート層51、加飾層52、遮光層53、平坦化樹脂部54、及びタッチセンサ層55が、第3方向D3において熱可塑性樹脂部10に向けてこの順で重ねられている。積層体50の積層方向は、第3方向D3に平行な方向である。
【0096】
透明シート層51は透明である。透明シート層51はシート状である。図2に示す例において、透明シート層51は、表示装置1の表示面1aを構成している。透明シート層51は、積層体50の本体部50mを形成する部分と、突出部50tを形成する部分と、を含んでいる。透明シート層51は、タッチセンサ層55を支持してもよい。透明シート層51は、タッチセンサ層55以外の層を支持してもよい。表示面1aを構成する透明シート層51は、積層体50に含まれる層を保護する機能を有してもよい。
【0097】
透明シート層51は、樹脂を含んでもよい。透明シート層51に含まれる樹脂として、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDF)、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)等のビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル(PMMA)、ポリ(メタ)アクリル酸エチル(PEMA)等のアクリル系樹脂、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリアセタール(POM)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミド(PA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスチレン(PS)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、アクリルニトリル・スチレン共重合体(AS)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、アクリルニトリル・エチレン・スチレン共重合体(AES)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂が例示される。透明シート層51は、これらの樹脂で形成されたフィルムでもよい。
【0098】
タッチセンサ層55を含む積層体50の他の層を適切に支持する観点から、透明シート層51の厚さは、40μm以上でもよく、70μm以上でもよい。透明シート層51の厚さは、1000μm以下でもよく、600μm以下でもよい。
【0099】
なお、「透明」であるとは、可視光透過率が50%以上であることを意味し、70%以上でもよく、80%以上でもよい。可視光透過率は、上述したようにヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号:HM-150)を用いて特定される。
【0100】
加飾層52は、熱可塑性樹脂部10に重ねられている。熱可塑性樹脂部10は、回路基板15と加飾層52との間に位置している。図2に示すように、加飾層52は、積層体50の本体部50mにおいて、透明シート層51に重ねられている。図示された加飾層52は、突出部50t上には位置していない。加飾層52は、意匠を表示する。加飾層52を含む積層体50と、熱可塑性樹脂部10と、によって、加飾部材80が構成されてもよい。図1及び図4に示すように、平面視からの表示装置1の観察において、加飾層52によって表示される意匠が観察される。加飾層52は、表示装置1に意匠性を付与する。加飾層52は、図形、パターン、デザイン、色彩、絵、写真、キャラクター、マーク、ピクトグラム、文字や数字などの絵柄を、意匠として表示してもよい。加飾層52は、木目調や大理石調の絵柄、金属調の質感、幾何学模様等を表示してもよい。このような加飾層52によれば、表示装置1を表示装置1が設けられる周辺環境に調和させることもできる。加飾層52の厚さは、0.5μm以上でもよく、1μm以上でもよい。加飾層52の厚さは、100μm以下でもよく、75μm以下でもよい。
【0101】
加飾層52は、印刷層でもよい。加飾層52は、隣接する層に印刷することによって形成されてもよい。加飾層52は、透明シート層51に印刷することによって形成されてもよい。透明シート層51に印刷された加飾層52が、透明シート層51とともに熱可塑性樹脂部10に重ねられてもよい。加飾層52は、熱可塑性樹脂部10に印刷することによって形成されてもよい。加飾層52は、転写層でもよい。加飾層52は、透明シート層51や熱可塑性樹脂部10等に転写されることによって形成されてもよい。
【0102】
加飾層52は、バインダー樹脂部と、バインダー樹脂部に保持された色材と、を含んでもよい。色材として、染料や顔料を用いてもよい。加飾層52のバインダー樹脂部は、熱可塑性樹脂を含んでもよい。加飾層52のバインダー樹脂部は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでもよい。硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性樹脂および熱硬化性樹脂の一以上を含んでもよい。電離放射線硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂および電子線放射線樹脂を含んでもよい。加飾層52のバインダー樹脂部の材料として、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-アクリル共重合体、塩素化ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ニトロセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等が例示される。加飾層52のバインダー樹脂部は、これらの材料を、1種単独で含んでもよく、2種以上を組合せて含んでもよい。
【0103】
加飾部材80の可視光透過率は、0.5%以上でもよく、3%以上でもよい。加飾部材80の可視光透過率は、30%以下でもよく、20%以下でもよい。加飾部材80の可視光透過率は、上述したようにヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号:HM-150)を用いて特定される。
【0104】
遮光層53は、熱可塑性樹脂部10に重ねられている。図2に示す例において、遮光層53は、加飾層52と熱可塑性樹脂部10との間に位置している。遮光層53は、可視光遮光性を有している。遮光層53は、発光素子40からの光が透過可能な開口部53aを有している。遮光層53において、開口部53aと、開口部以外の部分との間には、遮光層53の厚み分の段差53sが形成されている。開口部53aは、表示したい画像の形状と同一の形状を有している。図示された開口部53aは、図5に破線を用いて示すように、アルファベットの「A」の形状を有している。「A」の形状を有した開口部53aの領域のみを、発光素子40から放出された光が透過できる。このとき、開口部53aの形状である「A」が、画像として表示される。
【0105】
遮光層53は、バインダー樹脂部と、バインダー樹脂部に保持された光吸収粒子と、を含んでもよい。光吸収粒子として、カーボンブラックやチタンブラック等の黒色顔料が例示される。遮光層53のバインダー樹脂部は、熱可塑性樹脂を含んでもよい。遮光層53のバインダー樹脂部は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでもよい。硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性樹脂および熱硬化性樹脂の一位以上を含んでもよい。電離放射線硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂および電子線放射線樹脂を含んでもよい。遮光層53のバインダー樹脂部の材料として、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-アクリル共重合体、塩素化ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ニトロセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等が例示される。遮光層53のバインダー樹脂部は、これらの材料を、1種単独で含んでもよく、2種以上を組合せて含んでもよい。遮光層53の厚さは、0.5μm以上でもよく、1μm以上でもよい。遮光層53の厚さは、75μm以下でもよく、100μm以下でもよい。
【0106】
なお、「可視光遮光性」とは、可視光透過率が10%以下であることを意味し、5%以下でもよく、2%以下でもよい。可視光透過率は、上述したようにヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号:HM-150)を用いて特定される。
【0107】
遮光層53は、印刷層でもよい。遮光層53は、隣接する層に印刷することによって形成されてもよい。遮光層53は、透明シート層51に印刷することによって形成されてもよい。遮光層53は、加飾層52に印刷することによって形成されてもよい。透明シート層51に印刷された遮光層53が、透明シート層51とともに熱可塑性樹脂部10に重ねられてもよい。遮光層53は、熱可塑性樹脂部10に印刷することによって形成されてもよい。
【0108】
図2に示す例において、遮光層53の開口部53aには、平坦化樹脂部54が充填されている。平坦化樹脂部54は、遮光層53に形成された段差53sを低減する。平坦化樹脂部54は透明でもよい。図2に示されるように、平坦化樹脂部54は、遮光層53の開口部53a以外の部分に重ねられてもよい。図示された例において、平坦化樹脂部54は、開口部53a内に位置する充填部54aと、開口部53a外に位置するベース部54bと、を含む。充填部54aは、ベース部54bに支持されている。ベース部54bは、充填部54aに対面する領域と、その周囲の領域と、に広がっている。ベース部54bは、透明シート層51に対面する領域の全域に広がっていてもよい。
【0109】
平坦化樹脂部54は、熱可塑性樹脂を含んでもよい。平坦化樹脂部54に含まれる熱可塑性樹脂は、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDF)、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)等のビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル(PMMA)、ポリ(メタ)アクリル酸エチル(PEMA)等のアクリル系樹脂、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリアセタール(POM)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミド(PA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスチレン(PS)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、アクリルニトリル・スチレン共重合体(AS)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、アクリルニトリル・エチレン・スチレン共重合体(AES)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂でもよい。平坦化樹脂部54は、上述した材料を1種単独で含んでもよく、2種以上を組合せて含んでもよい。
【0110】
タッチセンサ層55は、対象物の接近や接触を検出するセンシング機能を有する。タッチセンサ層55は、対象物の接近や接触を検出することによって、入力装置として機能する。例えば、使用者は、表示装置1による表示に対応して表示装置1の表示面に指を接近または接触させることによって、直接的かつ直感的な入力を行える。表示装置1は、タッチセンサ層55による対象物の検出が可能なアクティブエリアAAと、検出が不可能な非アクティブエリアNAと、を含む。アクティブエリアAAは透明な領域である。
【0111】
タッチセンサ層55は、タッチセンサ電極56及び配線57を含む。タッチセンサ電極56は、アクティブエリアAA内に位置する。タッチセンサ電極56が配置された領域が、アクティブエリアAAとなる。すなわち、タッチセンサ電極56は、アクティブエリアAAを区画する。配線57は、タッチセンサ電極56と電気的に接続している。図示された例において、アクティブエリアAAは、平面視において、略四角形となっている。第3方向D3への投影において、アクティブエリアAA及びタッチセンサ電極56は、遮光層53に設けられた開口部53aと第3方向D3に対面する領域と、当該領域の周囲となる領域と、に位置する。すなわち、発光素子40からの光が通過する領域に、アクティブエリアAA及びタッチセンサ電極56が位置している。発光素子40は、第3方向D3において、タッチセンサ電極56に対面してもよい。非アクティブエリアNAは、遮光層53と第3方向D3に対面する。非アクティブエリアNAは、遮光層53によって、観察者から隠蔽される。
【0112】
図示された例において、タッチセンサ層55は、積層体50の本体部50m及び突出部50tに設けられている。アクティブエリアAAを区画するタッチセンサ電極56は、本体部50m内のみに位置する。配線57は、本体部50mおよび突出部50tに位置する。
【0113】
配線57は、表示装置1の外部となる電源や制御装置と電気的に接続する。配線57と電気的に接続したタッチセンサ電極56は、配線57によって電圧を印加される。検出対象物が表示装置1の表示面に接近または接触すると、タッチセンサ電極56の電気的な物理量に変化が生る。電気的な物理量の変化は、タッチセンサ電極56に形成された電場の変化でもよい。電気的な物理量は抵抗でもよい。電気的な物理量は静電容量でもよい。タッチセンサ電極56の電気的な物理量に変化が生じると、配線57に電流が流れ得る。すなわち、タッチセンサ電極56は、対象物の接近や接触を電場の変化として検出し、配線57を通じて電気信号を外部へ送信する。制御装置等は、電気信号を受信することにより、対象物の接近や接触が検出できる。
【0114】
タッチセンサ層55による検出方式は限定されない。タッチセンサ層55は、静電容量方式、抵抗膜方式等の種々の方式を使用できる。タッチセンサ層55によって検出される対象物は、タッチセンサ層55による検出方式に応じて適宜選択され得る。検出される対象物は、検出方式に応じて適宜選択され得る。対象物は、ペンでもよいし、指でもよい。
【0115】
図2に示す例において、タッチセンサ電極56は、第3方向D3において第1回路基板20の貫通穴20hと重なる領域と、その周囲の領域に位置している。タッチセンサ電極56は、第3方向D3において第2回路基板30と重なる領域と、その周囲の領域に位置している。タッチセンサ電極56は、第3方向D3において発光素子40と重なる領域と、その周囲の領域に位置している。
【0116】
タッチセンサ電極56は、発光素子40から放出された光を透過可能でもよい。すなわち、タッチセンサ電極56そのものが、透明でもよい。タッチセンサ電極56は、透明導電体によって形成されてもよい。透明導電体としてのタッチセンサ電極56の材料は、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、インジウムガリウム亜鉛酸化物等(IGZO)の金属酸化物でもよい。タッチセンサ電極56は、透明導電体として、ポリチオフェン類を含んでもよい。タッチセンサ電極56に含まれるポリチオフェン類は、ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリエチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)でもよく、SELFTRON(登録商標)でもよい。タッチセンサ電極56が透明導電体としてポリチオフェン類を含むことで、積層体50が塑性変形する場合であっても、タッチセンサ電極56を安定して形成できる。すなわち、ポリチオフェン類を含むタッチセンサ電極56は、成形性に優れる。ポリチオフェン類を含むタッチセンサ電極56は、例えば、予備成形を伴うインサート成形に好適である。透明導電体としてのタッチセンサ電極56は、例えば、真空蒸着やスパッタリング等によって、形成され得る。透明導電体としてのタッチセンサ電極56の厚さは、0.1μm以下でもよく、0.5μm以下でもよい。透明導電体としてのタッチセンサ電極56の厚さは、5μm以下でもよく、1μm以下でもよい。
【0117】
タッチセンサ電極56は、金属細線でもよい。タッチセンサ電極56は、編み目状やストライプ状に配置された金属細線の集合体でもよい。金属細線の幅は、10mm以下でもよく、1mm以下でもよい。金属細線の配置ピッチは、10mm以下でもよく、1mm以下でもよい。発光素子40から放出された光は、隣り合う金属細線の間を透過可能でもよい。金属細線の材料として、銅、銀、スズ、アルミニウム、ニッケル等が例示される。金属細線を含むタッチセンサ電極56は、フォトリソグラフィー技術を用いて箔をパターニングすることにより、形成されてもよい。
【0118】
図4に示すように、配線57は、接続部57aおよび配線部57bを含んでもよい。接続部57aは、タッチセンサ電極56と接触し、タッチセンサ電極56と電気的に接続している。接続部57aは、周状であり、タッチセンサ電極56を取り囲んでいる。接続部57aは、非アクティブエリアNAを区画してもよい。配線部57bは、接続部57aから延び出している。配線部57bは、突出部50tまで延びてもよい。図示された例において、配線部57bは第1方向D1に延びている。配線57の印刷には、金属粉末及びバインダー樹脂を含む導電ペーストを用いてもよい。導電ペーストに含まれる金属粉末は、例えば銀の粉末でもよい。配線57として、導電性を有する種々の材料を使用できる。配線57は、例えば金属を含んでもよい。配線57の印刷には、金属粉末及びバインダー樹脂を含む導電ペーストを用いてもよい。導電ペーストに含まれる金属粉末は、例えば銀の粉末でもよい。導電ペーストに含まれるバインダー樹脂は、熱硬化性樹脂を含んでもよいし、熱可塑性樹脂を含んでもよい。熱硬化性樹脂として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂を含んでもよい。
【0119】
タッチセンサ層55は、隣接する層に形成されてもよい。タッチセンサ層55は、透明シート層51に形成されてもよい。タッチセンサ層55は、加飾層52に形成されてもよい。タッチセンサ層55は、遮光層53に形成されてもよい。タッチセンサ層55は、平坦化樹脂部54に形成されてもよい。
【0120】
図2に示す例において、タッチセンサ層55は、透明シート層51に重ねられている。タッチセンサ層55は、本体部50mにおいて平坦化樹脂部54と熱可塑性樹脂部10との間に位置している。
【0121】
安定した検出特性を確保する観点から、タッチセンサ層55は、第1回路基板20から1.0mm以上離れていることが好ましい。同様に、タッチセンサ層55は、第2回路基板30から1.0mm以上離れていることが好ましい。図2に示す例において、タッチセンサ層55と第1回路基板20との間の距離は、第3方向D3において1.0mm以上となっている。タッチセンサ層55と第2回路基板30との間の距離は、第3方向D3において1.0mm以上となっている。タッチセンサ層55は、第1回路基板20から2.0mm以上離れてもよく、3.0mm以上離れてもよい。タッチセンサ層55は、第2回路基板30から2.0mm以上離れてもよく、3.0mm以上離れてもよい。この具体例によれば、通電した第1回路基板20及び第2回路基板30からの放電に起因する、タッチセンサ層55の誤動作を効果的に抑制できる。積層体50の厚さを低減する観点から、タッチセンサ層55は、第3方向D3において第1回路基板20から10mm以下離れてもよく、30mm以下離れてもよい。タッチセンサ層55は、第3方向D3において第2回路基板30から15mm以下離れてもよく、35mm以下離れてもよい。
【0122】
以上に説明した表示装置1は、一例として、次のようにして製造され得る。
【0123】
まず、積層体50を作製する。まず、透明シート層51を用意する。透明シート層51は、一例として、樹脂フィルムとして用意される。次に、積層体50を構成する各層を作製するための樹脂組成物を用意する。樹脂組成物を透明シート層51に塗布することによって塗布膜を形成し、この塗布膜を固化または硬化させることによって、積層体50に含まれる各層を形成する。或いは、透明シート層51上に転写することによって、積層体50に含まれる各層を形成してもよい。このようにして、透明シート層51上に各層を形成していくことにより、積層体50が得られる。
【0124】
次に、積層体50を予備成形してもよい。予備成形として、真空成形や圧空成形が例示される。その後、熱可塑性樹脂部10を射出成形によって作製するためのキャビティに、積層体50を配置する。
【0125】
次に、熱可塑性樹脂部10を作製する。熱可塑性樹脂部10は、加熱された熱可塑性樹脂を固化させることによって作製される。熱可塑性樹脂部10は、射出成形によって作製されてもよい。射出成形に使用する射出樹脂として、積層体50が収容されたキャビティ内に、加熱された熱可塑性樹脂を供給してもよい。加熱された熱可塑性樹脂をキャビティ内で固化させることによって、積層体50に接合した状態で熱可塑性樹脂部10が得られる。
【0126】
以上の工程の前後または並行して、第1回路基板20、及び発光素子40を保持した第2回路基板30を用意する。
【0127】
次に、熱可塑性樹脂部10に第1回路基板20を重ねる。さらに第1回路基板20を熱可塑性樹脂部10に固定してもよい。図2に示すように、熱可塑性樹脂部10と第1回路基板20とがねじ止めされてもよい。この工程の前後または平行して、第1回路基板20に第2回路基板30を重ねる。第2回路基板30は、第2回路基板30に保持された発光素子40が貫通穴20hに対面するよう、第1回路基板20に重ねられる。さらに第2回路基板30を第1回路基板20に固定してもよい。図2に示すように、第1回路基板20と第2回路基板30とがねじ止めされてもよい。第1回路基板20に重ねられた第2回路基板30は、第1回路基板20に電気的に接続される。以上のようにして、表示装置1が得られる。
【0128】
上述した表示装置1の作用について説明する。
【0129】
表示装置1が非表示状態にある場合、発光素子40は発光しない。図1図5に示す例において、表示装置1は、熱可塑性樹脂部10に重ねられた加飾層52を含んでいる。熱可塑性樹脂部10は、第1回路基板20及び第2回路基板30の少なくとも一方の回路基板と加飾層52との間に位置している。この具体例によれば、図1及び図4に示されるように、非表示状態において熱可塑性樹脂部10に重ねられた加飾層52によって表示された意匠が観察される。加飾層52によれば、表示装置1に意匠性を付与できる。加飾層52は、第1回路基板20を隠蔽できる。加飾層52は、第2回路基板30、及び第2回路基板30に電気的に接続された発光素子40を隠蔽できる。これらにより、外部環境との意匠の調和や統一性を確保しながら表示装置1を設置できる。したがって、この具体例によれば、表示装置1の適用範囲を拡大できる。
【0130】
表示装置1が表示状態にある場合、発光素子40が光を放出する。光は、発光面40rから第1回路基板20の貫通穴20hに向けて進む。発光素子40は、第3方向D3において貫通穴20hから離れている。すなわち、発光素子40と貫通穴20hとの間に空隙が存在する。とりわけ、図1図5に示す例において、凹部11、貫通穴20h、連結部25、及び第2回路基板30によって、発光素子40の収容空間RMが形成されている。発光素子40から放出された光は、まず、発光素子40と収容空間RMとの界面において屈折する。発光素子40と収容空間RMとの間の界面において屈折した光は、貫通穴20h内を進む。
【0131】
図1図5に示す例において、熱可塑性樹脂部10は、第1回路基板20の貫通穴20hに対面する凹部11を含んでいる。この具体例によれば、貫通穴20hを通過した光は、熱可塑性樹脂部10に向けて凹部11内を進む。凹部11内を進む光は、凹部11を形成する熱可塑性樹脂部10の第2部分10ab、すなわち凹部11と熱可塑性樹脂部10との界面において再び屈折する。熱可塑性樹脂部10に入射する光の光路は、凹部11の形状を適宜変更することによって調節できる。これにより、表示装置1から放出される画像光の配光特性を調節できる。したがって、この具体例によれば、画像光の配光特性を高い自由度で調節できる。
【0132】
熱可塑性樹脂部10の第2部分10abにおいて屈折した光は、熱可塑性樹脂部10内を進み、積層体50に向かう。積層体50へ到達した光は、まず、タッチセンサ層55に進む。タッチセンサ層55は、発光素子40と第3方向D3に対面する領域にタッチセンサ電極56を含んでいる。タッチセンサ電極56が配置されている領域は、表示装置1のアクティブエリアAAを構成し、透明である。発光素子40からの光は、タッチセンサ層55を通過し、透明な平坦化樹脂部54をさらに透過して、遮光層53に向かう。なお、表示装置1の非アクティブエリアNAには、配線57が配置されている。配線57に入射した光は、配線57において反射または吸収される。
【0133】
遮光層53は、発光素子40と第3方向D3に対面する領域に開口部53aを区画している。遮光層53は、発光素子40からの光を吸収または反射する。開口部53aには透明な平坦化樹脂部54が充填されている。光は、開口部53aを通過できる。開口部53aを透過した光は、その後、加飾層52及び透明シート層51を透過し、積層体50から出射する。
【0134】
このようにして、表示装置1が表示状態にある場合、発光素子40から放出された光は、観察者へ向けて出射する。発光素子40から放出された光は、図1に示すように、光が透過可能な開口部53aの形状に対応した画像を表示面1a上に形成する。図1に示す例では、画像として、アルファベットの「A」が表示されている。
【0135】
図1図5に示す例において、発光素子40は、タッチセンサ電極56と第3方向D3において対面している。次に、遮光層53の開口部53aが、タッチセンサ電極56と第3方向D3において対面している。この具体例によれば、発光素子40から放出された光は、タッチセンサ電極56及び開口部53aを透過して、表示面1aから放出され得る。すなわち、表示装置1は、タッチセンサ電極56が重なるアクティブエリアAAに画像を表示できる。一例として、画像が何らかの入力を促す表示である場合、画像の観察者である使用者は、直感的に画像が表示されている位置に指を接触させる。タッチセンサ層55のタッチセンサ電極56は、表示面1aへの指の接近または接触を、電気的な物理量の変化として、例えば抵抗の変化や静電容量の変化として、検出する。タッチセンサ電極56によって検出された電気的な変化は、配線57を経由して外部へ電送される。このようにして、タッチセンサ層55を含む表示装置1は、優れた意匠性を発揮する表示装置および入力装置として利用され得る。
【0136】
ところで、表示装置に用いられる発光素子は、表示装置の特性、品質、用途、設置位置等を考慮して決定されるべきである。しかしながら、上述したJP2017-500752Aに開示された従来の表示装置では、発光素子に熱可塑性樹脂部が接合されている。発光素子を熱可塑性樹脂部に接合する際に、加熱された熱可塑性樹脂が発光素子に接触し得る。より具体的には、発光素子及び回路基板を収容したキャビティ内に加熱された熱可塑性樹脂を供給することによって、発光素子及び回路基板に熱可塑性樹脂部が接合され得る。したがって、この従来の表示装置には、高い耐熱性を有する発光素子しか用いることができない。これにより、発光素子の選択に大きな制約があり、発光素子の選択の自由度は低かった。
【0137】
これに対して、上述した表示装置1は、熱可塑性樹脂部10と、熱可塑性樹脂部10に重ねられた第1回路基板20と、第1回路基板20と重ねられた第2回路基板30と、を含む。第1回路基板20は、熱可塑性樹脂部10に対面する位置に貫通穴20hを有する。第2回路基板30は、貫通穴20hに対面して配置される。発光素子40は、第2回路基板30に支持されている。発光素子40は第2回路基板30と電気的に接続する。第2回路基板30は第1回路基板20と電気的に接続する。この表示装置1によれば、発光素子40を保持した第2回路基板30を、熱可塑性樹脂部10や第1回路基板20と別途に用意し、用意した発光素子40及び第2回路基板30を、第1回路基板20に対して重ねればよい。すなわち、加熱された熱可塑性樹脂が固化した後に、固化した熱可塑性樹脂としての熱可塑性樹脂部10に、第1回路基板20及び第2回路基板30を重ねることができる。したがって、加熱された熱可塑性樹脂が発光素子に接触することを回避できる。このため、発光素子40には高い耐熱性は要求されず、発光素子40の選択の制約を大幅に軽減できる。例えば、適切な配光特性を有する発光素子40を選択することによって、表示装置1から放出される光の光路を高い自由度で調節できる。
【0138】
また、上述したJP2017-500752Aに開示されているように、従来の表示装置では、発光素子が樹脂封止されていた。この従来の表示装置において、発光素子から放出された光は、発光素子と封止樹脂との界面において屈折した後、封止樹脂内を進む。この屈折を利用することによって、配光特性をいくらか調節できるものの、発光素子と封止樹脂との界面は屈折率差を大きくとることが難しい。結果として、発光素子と封止樹脂との界面での屈折だけでは十分に光路を調節できなかった。
【0139】
これに対して、上述した本実施の形態による表示装置1において、発光素子40は第2回路基板30によって支持され、第1回路基板20の貫通穴20hを介して、熱可塑性樹脂部10に対面する。したがって、貫通穴20hによって、発光素子40と熱可塑性樹脂部10との間に空隙を残すことができる。発光面40rから放出された光は、上述した通り、発光面40rと貫通穴20h又は収容空間RMとの界面、及び収容空間RMと熱可塑性樹脂部10との界面において屈折する。このとき、貫通穴20h及び収容空間RMを空気雰囲気とすることにより、収容空間RMの屈折率は、最低屈折率である1まで低減する。これにより、二つの界面での屈折率差を大きくでき、結果として、二つの界面での屈折において、光の光路を大きく曲げることができる。さらに、本実施の形態によれば、凹部11の形状を発光素子40の外形状から独立して調節できる。凹部11の形状を適宜変更することによっても、画像光の配光特性を調節できる。以上のことから、本実施の形態による表示装置1によれば、表示装置1から放出される光の光路を高い自由度で調節できる。
【0140】
図1図5に示す表示装置1の一具体例において、熱可塑性樹脂部10、透明シート層51、及び平坦化樹脂部54の一以上が、発光素子40からの光を拡散する光拡散機能を有してもよい。光拡散機能を有するために、熱可塑性樹脂部10、透明シート層51、及び平坦化樹脂部54の一以上が、これらを通過する発光素子40からの光の光路を変更し得る光拡散成分を含んでもよい。図2に示す例においては、平坦化樹脂部54が光拡散機能を有している。平坦化樹脂部54は、バインダー樹脂541と、バインダー樹脂541中に分散した光拡散成分542と、を含んでいる。バインダー樹脂541は、平坦化樹脂部54に関して上述した熱可塑性樹脂を含んでもよい。光拡散成分542は、バインダー樹脂541とは異なる屈折率を有してもよい。光拡散成分542は、発光素子40からの光を反射する光反射性を有してもよい。光拡散成分542は、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、金属化合物、気体を含む多孔質物質、気泡等を含んでもよい。あるいは、これらの具体例によれば、発光素子40からの光を拡散することで、表示装置1の画像光を観察可能な範囲を拡大できる。また、発光素子40からの光が拡散されて表示面1aから放出されることによって、表示装置1は、発光素子40の種類に関わらず、画像を安定して表示できる。
【0141】
以上に説明してきた一実施の形態において、表示装置1は、熱可塑性樹脂部10と、熱可塑性樹脂部10に重ねられ、熱可塑性樹脂部10に対面する貫通穴20hを有する第1回路基板20と、第1回路基板20に電気的に接続され、貫通穴20hに対面する第2回路基板30と、第2回路基板30に電気的に接続される発光素子40と、を含んでいる。発光素子40は、第1回路基板20の貫通穴20hに対面する位置に保持されている。本実施の形態によれば、発光素子40は、第1回路基板20の貫通穴20hを介して、熱可塑性樹脂部10に対面する。この表示装置1によれば、発光素子40を保持した第2回路基板30を、熱可塑性樹脂部10や第1回路基板20と別途に用意し、用意した発光素子40及び第2回路基板30を、第1回路基板20に対して重ねればよい。すなわち、加熱された熱可塑性樹脂が固化した後に、固化した熱可塑性樹脂としての熱可塑性樹脂部10に、第1回路基板20を介して、発光素子40を保持した第2回路基板30を重ねることができる。したがって、加熱された熱可塑性樹脂が発光素子に接触することを回避できる。このため、発光素子40には高い耐熱性は要求されず、発光素子40の選択の制約を大幅に軽減できる。
【0142】
具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述の具体例が一実施の形態を限定しない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施でき、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。
【0143】
以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用い、重複する説明を省略する。
【0144】
上述した表示装置1の一具体例において、平坦化樹脂部54が光拡散機能を有していた。これに限られず、図6に示すように、光拡散機能を有する光拡散層58が、積層体50にさらに含まれてもよい。光拡散層58は、透明シート層51と加飾層52との間に位置している。光拡散層58は、バインダー樹脂581と、バインダー樹脂581中に分散した光拡散成分582と、を含んでもよい。光拡散成分582は、バインダー樹脂581とは異なる屈折率を有してもよい。光拡散成分582は、発光素子40からの光を反射する光反射性を有してもよい。バインダー樹脂581は、熱硬化性樹脂を含んでもよいし、熱可塑性樹脂を含んでもよい。光拡散成分582は、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、金属化合物、気体を含む多孔質物質、気泡等を含んでもよい。
【0145】
上述した表示装置1の一具体例において、第1回路基板20は、熱可塑性樹脂部10にねじ止めされていた。しかしながら、第1回路基板20を熱可塑性樹脂部10に固定する方法は、ねじ止めに限られない。図6及び図8に示すように、表示装置1は、熱可塑性樹脂部10と第1回路基板20とを接合する接合層60を含んでもよい。第1回路基板20は、接合層60を用いて熱可塑性樹脂部10に固定されてもよい。接合層60は、第1回路基板20の貫通穴20hに対面する部分に設けられなくてもよい。すなわち、接合層60は、貫通穴20hに対面する位置に貫通穴60hを有してもよい。発光素子40が少なくとも部分的に貫通穴60h内に位置してもよい。貫通穴60hは、発光素子40の収容空間RMに含まれてもよい。接合層60の厚さは、5μm以上でもよく、50μm以上でもよい。接合層60の厚さは、2000μm以下でもよく、500μm以下でもよい。
【0146】
図6に示す例において、接合層60は、熱可塑性樹脂部10の第1面10aに接触している。第1面10aは、接合層60との接触部分FA1を含んでいる。また、接合層60は、第1回路基板20の第2面20bに接触している。第1回路基板20は、接合層60との接触部分FA2を含んでいる。接触部分FA1及び接触部分FA2の少なくともいずれか一方が平坦でもよい。図示された例において、接触部分FA1及び接触部分FA2は、いずれも平坦である。
【0147】
なお、第1回路基板20の接触部分FA1が「平坦」であることは、以下の方法によって確認される。まず、第1回路基板20を、JISB7513-1992に規定された等級における1級の等級を有する定盤(株式会社ナベヤ製、GP4560)に、接触部分FA1から置く。次に、定盤に置かれた第1回路基板20の外周部分に、JISB7524に準拠した隙間ゲージ(株式会社双葉ゲージ製作所、150A25)を当て、当該隙間ゲージが定盤と第1回路基板20との間に挿入可能であるかを評価する。この評価を、定盤に置かれた第1回路基板20の外周部分における、互いに異なる任意の6箇所にて行う。第1回路基板20の接触部分FA1が「平坦」であるとは、当該任意の6箇所において、2mmの厚さを有する上述の隙間ゲージが定盤と第1回路基板20との間に挿入不可能であることを意味し、当該任意の6箇所において、1mmの厚さを有する上述の隙間ゲージが定盤と第1回路基板20との間に挿入不可能であることが好ましい。第1回路基板20の接触部分FA2が「平坦」であることも、同様に確認される。
【0148】
熱可塑性樹脂部10と接合層60との接触部分FA1、及び第1回路基板20と接合層60との接触部分FA2の少なくともいずれか一方が平坦であることで、熱可塑性樹脂部10及び第1回路基板20を安定して接合できる。
【0149】
上述した表示装置1の一具体例において、第2回路基板30は、第1回路基板20にねじ止めされていた。しかしながら、第2回路基板30を第1回路基板20に固定する方法は、ねじ止めに限られない。図8に示すように、表示装置1は、第1回路基板20と第2回路基板30とを接合する回路接合層65を含んでもよい。第2回路基板30は、回路接合層65を用いて第1回路基板20に固定されてもよい。回路接合層65は、第1回路基板20の貫通穴20hに対面する部分に設けられなくてもよい。すなわち、回路接合層65は、貫通穴20hに対面する位置に貫通穴65hを有してもよい。発光素子40が少なくとも部分的に貫通穴65h内に位置してもよい。貫通穴65hは、発光素子40の収容空間RMに含まれてもよい。回路接合層65の厚さは、5μm以上でもよく、50μm以上でもよい。回路接合層65の厚さは、2000μm以下でもよく、500μm以下でもよい。
【0150】
接合層60及び回路接合層65は、それぞれ、接着材又は粘着材を含んでもよい。接合層60に含まれる接着材、及び回路接合層65に含まれる接着材は、アクリル系接着材、ゴム系接着材、ウレタン系接着材、シリコーン系接着材の一以上を含んでもよい。接合層60に含まれる粘着材、及び回路接合層65に含まれる粘着材は、アクリル系粘着材、ゴム系粘着材、ウレタン系粘着材、シリコーン系粘着材の一以上を含んでもよい。
【0151】
上述した表示装置1の一具体例において、熱可塑性樹脂部10は、第1回路基板20の貫通穴20hに対面する凹部11を含んでいた。しかしながら、図6に示すように、熱可塑性樹脂部10は、凹部11を含まなくてもよい。図示された例において、熱可塑性樹脂部10の第1面10aは、平坦である。
【0152】
上述した表示装置1の例において、凹部11は、側面視において湾曲していた。凹部11は、第3方向D3に直交する方向における中央部分において、積層体50に向けて突出していた。これとは逆に、図7に示されるように、側面視において湾曲する凹部11は、第3方向D3に直交する方向における中央部分において、第1回路基板20及び第2回路基板30に向けて突出してもよい。このような凹部11は、発光素子40からの光を集光する機能を有してもよい。
【0153】
上述した表示装置1の具体例において、熱可塑性樹脂部10は、第1面10aから、第1回路基板20又は接合層60に面接触することによって、第1回路基板20に重ねられていた。これに限られず、図8に示すように、熱可塑性樹脂部10は、ベース部12と、ベース部12から突出したリブ13と、を含んでもよい。熱可塑性樹脂部10は、リブ13において、第1回路基板20と接触してもよい。図示された例において、リブ23は、第3方向D3に延びている。リブ13は、第3方向D3における第1側の端部において、ベース部12と接続している。リブ13は、第3方向D3における第2側の端部において、第1回路基板20に接触している。ベース部12は、タッチセンサ層55とリブ13との間に位置している。この具体例によれば、第1回路基板20とタッチセンサ層55とを、第3方向D3に延びるリブ13によって、第3方向D3において互いから離すことができる。第1回路基板20とタッチセンサ層55とを離すことによって、上述したタッチセンサ層55の誤動作を抑制できる。また、熱可塑性樹脂部10がリブ13を含むことによって、第1回路基板20とタッチセンサ層55とを離すにあたって、熱可塑性樹脂部10に含まれる熱可塑性樹脂を低減できる。結果として、タッチセンサ層55の誤動作を抑制しつつ、表示装置1の作製コストを削減できる。
【0154】
リブ13は、図8に示すように、間隔を空けて複数設けられてもよい。リブ13は、図8に示すように、ベース部12と一体でもよい。ベース部12と一体であるリブ13は、ベース部12とともに、上述した射出成形によって作製されてもよい。図6に示された例とは異なり、ベース部12とは別体として作製されたリブ13が、ベース部12に取り付けられてもよい。
【0155】
上述した表示装置1の具体例において、表示装置1は、単一の第2回路基板30を含んでいた。単一の第2回路基板30は、単一の発光素子40を保持していた。これに限られず、図9及び図10に示すように、表示装置1は、複数の第2回路基板30に保持された複数の発光素子40を含んでもよい。図9に示す例において、表示装置1は、第2回路基板30として、第1の第2回路基板30と、第1の第2回路基板30Xと、第1の第2回路基板30Xから第1方向D1に離れた第2の第2回路基板30Yと、を含んでいる。表示装置1は、発光素子40として、第1の第2回路基板30Xに保持された第1の発光素子40Xと、第2の第2回路基板30Yに保持された第2の発光素子40Yと、を含んでいる。表示装置1は、図9では省略されているものの、第1の第2回路基板30Xよりも第1方向D1における第2側にも第2回路基板30を含んでもよい。表示装置1は、第2の第2回路基板30Yよりも第1方向D1における第1側にも第2回路基板30を含んでもよい。表示装置1は、第1の発光素子40Xよりも第1方向D1における第2側にも発光素子40を含んでもよい。表示装置1は、第2の発光素子40Yよりも第1方向D1における第1側にも発光素子40を含んでもよい。
【0156】
図9に示す例において、第1の発光素子40Xは、第1回路基板20の第1の貫通穴20hx内に位置している。第2の発光素子20Yは、第1の貫通穴20hxから第1方向D1における第1側に離れた第2の貫通穴20hy内に位置している。第1の発光素子40Xは、熱可塑性樹脂部10の第1の凹部11Xと対面している。第2の発光素子40Yは、第1の凹部11Xから第1方向D1に離れた第2の凹部11Yと対面している。第1の発光素子40Xには、熱可塑性樹脂部10を介して第1のタッチセンサ層55Xが重ねられている。第2の発光素子40Yには、熱可塑性樹脂部10を介して、第1のタッチセンサ層55Xから第1方向D1に離れた第2のタッチセンサ層55Yが重ねられている。第1の発光素子40X及び第2の発光素子40Yには、それぞれ、遮光層53の開口部53aが重なっている。
【0157】
複数の発光素子40の各々に重なる遮光層53の開口部53aは、単一の画像の表示に用いられてもよい。複数の発光素子40の各々に重なる遮光層53の開口部53aは、互いに異なる画像の表示に用いられてもよい。図9に示された例において、第1の発光素子40Xと重なる開口部53a、及び第2の発光素子40Yと重なる開口部53aは、互いに異なる画像の表示に用いられている。一例として、第1の発光素子40Xと重なる開口部53aは、アルファベットの「A」の形状を有してもよい。第2の発光素子40Yと重なる開口部53aは、アルファベットの「B」の形状を有してもよい。
【0158】
第1の発光素子40Xの光の放出、及び第2の発光素子40Yの光の放出は、発光素子40X,40Yの各々と電気的に接続された外部装置(図示せず)によって別々に制御されてもよい。第1の発光素子40Xは、第2の発光素子40Yが光の放出を停止しているときに、光を放出してもよい。第2の発光素子40Yは、第1の発光素子40Xが光の放出を停止しているときに、光を停止してもよい。表示装置1は、複数の画像を互いに異なるタイミングで表示してもよい。
【0159】
図9に示すように、表示装置1は、隣り合う2つの発光素子40の間に光吸収部90を含んでもよい。図示された例において、光吸収部90は、第1の発光素子40Xと第2の発光素子40Yとの間に位置している。光吸収部90は、第2方向D2に沿って第3方向D3に延びている。光吸収部90の第2方向D2における長さは、表示装置1の第2方向D2における長さよりも短くてもよい。光吸収部90の第1方向D1における長さは、積層体50に近づくにしたがって、次第に減少している。光吸収部90は、可視光吸収性を有している。光吸収部90は、着色されてもよい。光吸収部90は、バインダー樹脂部と、バインダー樹脂部に保持され、可視光吸収性を有した色材と、を含んでもよい。バインダー樹脂部は、熱可塑性樹脂を含んでもよい。バインダー樹脂部は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでもよい。硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性樹脂および熱硬化性樹脂の一以上を含んでもよい。電離放射線硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂および電子線放射線樹脂を含んでもよい。
【0160】
このような光吸収部90によれば、第1の発光素子40Xから放出された光のうち、第2の発光素子40Yと重なる開口部53aに向かう光は、光吸収部90によって吸収され得る。同様に、第2の発光素子40Yから放出された光のうち、第1の発光素子40Xと重なる開口部53aに向かう光は、光吸収部90によって吸収され得る。これにより、第1の発光素子40Xから放出された光が、第2の発光素子40Yに重なる開口部53aを通過することを抑制できる。同様に、第2の発光素子40Yから放出された光が、第1の発光素子40Xに重なる開口部53aを通過することを抑制できる。したがって、図7に示された表示装置1の一具体例においては、画像が意図せず表示されることを抑制できる。この具体例は、複数の画像を互いに異なるタイミングで表示する表示装置1において、とりわけ好適である。
【0161】
光吸収部90は、熱可塑性樹脂部10に形成された窪みに、光吸収部90を形成する組成物を流し込むことによって、作製されてもよい。あるいは、熱可塑性樹脂部10及び光吸収部90が、熱可塑性樹脂部10及び光吸収部90の一方を形成する第1の射出成形と、熱可塑性樹脂部10及び光吸収部90の他方を形成する第2の射出成形と、を含む射出成形によって作製されてもよい。
【0162】
発光素子40は、隣り合う2つの光吸収部90の間に位置してもよい。発光素子40及び光吸収部90は、第1回路基板20と熱可塑性樹脂部10との積層方向(図7における第3方向D3)とは非平行な方向(図7における第1方向D1)に交互に配置されてもよい。図7に示す例において、第1の発光素子40Xと、第1の発光素子40Xよりも第1方向D1における第2側に位置する発光素子40(図示せず)と、の間に光吸収部90が位置している。第2の発光素子40Yと、第2の発光素子40Yよりも第1方向D1における第1側に位置する発光素子40(図示せず)と、の間に光吸収部90が位置している。結果として、図7に示す例において、第1の発光素子40X及び第2の発光素子40Yの各々は、第1方向D1に隣り合う2つの光吸収部90の間に位置している。
【0163】
上述した表示装置1は、熱可塑性樹脂部10に重ねられた二以上の層を含んでいた。二以上の層によって、積層体50が構成されていた。熱可塑性樹脂部10は、積層方向において第1回路基板20と積層体50との間に位置していた。これに限られず、図7及び図10に示すように、表示装置1は、積層体50を含まなくてもよい。図7に示すように、熱可塑性樹脂部10の第2面10bは、表示装置1の表示面1aを構成してもよい。図10に示すように、熱可塑性樹脂部10に加飾層52のみが重ねられてもよい。
【0164】
上述した表示装置1の一具体例において、表示装置1は、回路素子として発光素子40を含んでいた。これに限られず、表示装置1は、発光素子40以外の回路素子を含んでもよい。図11及び図12に示す例において、表示装置1は、センシング機能を有する受信素子45をさらに含んでいる。受信素子45は、第1回路基板20に電気的に接続されている。受信素子45は、第1回路基板20に保持されている。受信素子45は、第2回路基板30に電気的に接続されてもよい。受信素子45は、第2回路基板30に保持されてもよい。
【0165】
図11及び図12に示す例において、受信素子45は、発光素子40から第1方向D1に離れた位置において、第1回路基板20に保持されている。なお、「センシング機能」とは、対象物の接近または接触を検出する機能を意味する。対象物は、検出されるべき対象である。受信素子45は、検出対象物の接近や接触に起因した電場の変化を、電気信号として送信してもよい。検出対象物の具体例として、導体や誘電体、さらには電気信号を送信し得る要素が例示される。より具体的には、タッチペン、指、ICタグ等でもよい。
【0166】
受信素子45として、タッチセンサ、アンテナ等、センシング機能を有する種々の回路素子が例示される。図示された例において、受信素子45は、アンテナである。アンテナは、NFC(Near Field Communication)、Bluetooth(登録商標)、可視光線、赤外線等の無線通信に使用されてもよい。
【0167】
発光素子40と受信素子45とは、外部回路を介して互いに電気的に接続されてもよい。図11に示す例において、発光素子40は、受信素子45が外部からの入力を検知したときに発光してもよい。
【0168】
上述した表示装置1の一具体例において、熱可塑性樹脂部10に積層体50が重ねられていた。積層体50は、透明シート層51、加飾層52、遮光層53、平坦化樹脂部54、及びタッチセンサ層55を含んでいた。しかしながら、表示装置1において、透明シート層51、加飾層52、遮光層53、平坦化樹脂部54、及びタッチセンサ層55の一以上が省略されてもよい。図11及び図12に示す例において、熱可塑性樹脂部10には、積層体50として遮光層53のみが重ねられている。遮光層53は、発光素子40と重なる位置に、菱形形状を有する開口部53aを有している。遮光層53は、開口部以外の部分において、熱可塑性樹脂部10、第1回路基板20、及び第2回路基板30を覆っている。
【0169】
上述した表示装置1の一具体例において、第1回路基板20及び第2回路基板30は、それぞれ、リジット基板を含んでいた。しかしながら、第1回路基板20及び第2回路基板30における基板の種類は、これに限られない。第1回路基板20及び第2回路基板30の少なくとも一方の回路基板は、フレキシブルプリント基板を含んでもよい。図11及び図12に示す例において、第1回路基板20及び第2回路基板30は、それぞれ、フレキシブルプリント基板を含んでいる。第1回路基板20がフレキシブルプリント基板を含むことで、熱可塑性樹脂部10の形状に応じて、第1回路基板20を変形できる。第2回路基板30がフレキシブルプリント基板を含むことで、熱可塑性樹脂部10及び第1回路基板20の形状に応じて、第2回路基板30を変形できる。これらにより、熱可塑性樹脂部10の形状について、自由度を向上できる。また、熱可塑性樹脂部10の形状の自由度を向上することで、表示装置1の設置場所の制約を低減できる。
【0170】
上述した表示装置1の一具体例において、第1回路基板20及び第2回路基板30は、いずれも平板状の部材であった。しかしながら、第1回路基板20及び第2回路基板30の少なくともいずれか一方の回路基板が、或る一方向と平行な一以上の軸線を中心に曲がっていてもよい。図11及び図12に示す例において、第1回路基板20は、第1方向D1と平行な軸線ASを中心に湾曲している。また、第2回路基板30も、第1方向D1と平行な軸線ASを中心に湾曲している。第1回路基板20を曲げる構成、及び第2回路基板30を曲げる構成は、図12の例に限られない。二以上の互いに平行な軸線を中心として、第1回路基板20が曲がっていてもよい。二以上の互いに平行な軸線を中心として、第2回路基板30が曲がっていてもよい。
【符号の説明】
【0171】
1:表示装置、1a:表示面、10:熱可塑性樹脂部、11:凹部、12:ベース部、13:リブ、20:第1回路基板、21:導電部、22:絶縁部、25:連結部、30:第2回路基板、31:導電部、32:絶縁部、35:導電層、40:発光素子、45:受信素子、51:透明シート層、52:加飾層、53:遮光層、54:平坦化樹脂部、55:タッチセンサ層、56:タッチセンサ電極、57:配線、58:光拡散層、60:接合層、80:加飾部材、90:光吸収部
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図12