CN110133887A - 显示装置、显示装置的制造方法及超声波振荡装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施方式提供一种能够提高制造成品率的显示装置、其制造方法及超声波振荡装置。本发明的一个实施方式的显示装置包括：盖板(14)；使用第一粘接剂层(50A)而粘贴于盖板的框体(16)；使用第二粘接剂层(50B)而粘贴于盖板的显示面板(12)。第一粘接剂层的膜厚(t1)形成得比第二粘接剂层的膜厚(t2)薄。

Description

显示装置、显示装置的制造方法及超声波振荡装置

本申请以日本专利申请2018-017201(申请日：2018年2月2日)为基础，基于该申请享受优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本申请的实施方式涉及显示装置、显示装置的制造方法及超声波振荡装置。

背景技术

智能手机、个人数字助理(PAD)、平板电脑、汽车导航系统等显示装置中广泛使用有液晶显示装置、有机EL显示装置。例如，液晶显示装置具有：盖板；粘贴于盖板的树脂框体；和在树脂框体的内侧粘贴于盖板的显示组件。显示组件包含液晶显示面板、触摸面板、背光源装置等。

近年来，显示装置的窄边框化正在发展。随之，树脂框体的宽度，特别是长边部的框体宽度非常狭窄。因此，树脂框体相对于盖板的粘接面积或粘接宽度小，难以牢固且稳定地粘贴。在树脂框体的长边部产生粘接不充分且产生部分的剥离的连续性缺陷(不能目视)、或容易产生粘接剂的露出(胶过量)。

粘接剂的连续性缺陷使树脂框体的粘接强度降低及气密性不良，且难以确保防水效果。因此，这样的显示装置会被判断为品质不良。另外，胶过量会被判断为显示装置的外观不良。在显示装置的完成状态下产生了品质不良或外观不良的情况下，除了盖板及树脂框体的拆卸外，还需要废弃显示组件，使得不良所引起的成本损失增大。

发明内容

本发明的实施方式的目的在于，提供能够实现制造成品率的提高的显示装置、显示装置的制造方法及制造方法中使用的超声波振荡装置。

实施方式的显示装置包括盖板、使用第一粘接剂层而粘贴于所述盖板的框体和使用第二粘接剂层而粘贴于所述盖板的显示面板，所述第一粘接剂层的膜厚形成得比所述第二粘接剂层的膜厚薄。

根据本发明的实施方式，能够实现制造成品率的提高。

附图说明

图1是表示第一实施方式的显示装置的显示面侧的立体图。

图2是表示上述显示装置的背面侧的立体图。

图3是上述显示装置的分解立体图。

图4是沿着图1的线A－A的上述显示装置的剖视图。

图5是放大表示上述显示装置的背面侧的一部分的立体图。

图6是概略地表示框体的接合中使用的超声波振荡装置的立体图。

图7是上述超声波振荡装置的波导路径的主视图及侧视图。

图8是表示制造工序中的框体粘接于盖板的状态的显示装置的剖视图。

图9是表示隔着树脂框体对粘接剂层施加超声波的步骤的液晶显示装置的剖视图。

图10是表示第二实施方式的显示装置的一部分的剖视图。

图11是表示第二实施方式的显示装置的树脂框体的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。

此外，公开内容只不过是一例，对于本领域技术人员而言，保持发明主旨的适当变更以及可容易想到的内容当然包含在本发明的范围内。另外，为了更明确地说明，附图与实施方式相比，各部分的宽度、厚度、形状等有时进行示意性地表示，但只不过是一例，不限定本发明的解释。另外，在本说明书和各附图中，有时对于与根据之前的附图所说明的结构部分相同的结构部分标注相同的附图标记，并适当省略详细的说明。

(第一实施方式)

图1及图2是分别表示第一实施方式的显示装置的显示面侧及背面侧的立体图，图3是显示装置的分解立体图。

显示装置10能够装入到例如智能手机、平板电脑终端、手机、笔记本型PC、便携式游戏机、电子词典、钟表、电视装置、汽车导航系统等多种电子设备中来进行使用。

如图1或图3所示，显示装置10例如具备矩形状的盖板(玻璃盖板)14；粘贴于盖板14的背面周缘部的矩形框状的框体16；和粘贴于盖板14的背面且配置于框体16的内侧的显示组件18。在一例中，显示组件18包括：具有显示面12a的液晶显示面板12；和在与显示面12a相反的液晶显示面板12的背面侧相对配置的背光源单元(背光源装置)20。

如图3所示，盖板14由玻璃或透明树脂形成为矩形板状。盖板14具有上表面(第一主面)及相反侧的背面(第二主面)。在盖板14的背面(显示组件侧的面)的周缘部形成有框状的遮光层或加饰印刷层RS。在盖板14中，与后述的液晶显示面板12的显示区域DA相对的区域以外的区域被加饰印刷层RS遮光。此外，遮光层或加饰印刷层RS也可以形成于盖板14的上表面。

框体16由金属或合成树脂形成。在本实施方式中，框体16由合成树脂例如聚碳酸酯形成为厚度0.2～0.4mm左右的板状。框体16具有与盖板14相对的第一面SFa和位于相反侧的第二面SFb。框体16具有与盖板14相等的外形形状及外形尺寸(长度、宽度)。另外，框体16具有比液晶显示面板12稍大的内形尺寸。框体16以第一面SFa粘贴于盖板14背面的状态安装于盖板14上。在本实施方式中，框体16通过第一粘接剂层50A重叠并粘贴于加饰印刷层RS。由此，框体16以其外周缘与盖板14的外周缘几乎一致的状态固定于盖板14。

框体16具有沿着盖板14的长边延伸的一对长边部16a、16b和沿着盖板14的短边延伸的一对短边部16c、16d。各长边部16a、16b的宽度W1形成得比加饰印刷层RS的长边部的宽度W2窄，在一例中，形成为0.4～0.6mm左右。短边部16c、16d的宽度形成为长边部16a、16b的宽度W1以上。

框体16具有例如通过嵌入成型而与框体16一体设置的多个金属托架17a、17b。这些托架17a、17b从框体16的第二面SFb向与盖板14相反方向突出。

图4是沿着图1的线A－A的显示装置10的剖视图，如图所示，框体16以第一面SFa与盖板14相对的状态配置，通过第一粘接剂层50A粘贴于加饰印刷层RS。在一例中，第一粘接剂层50A使用具有丙烯酸系、环氧系等热塑性的粘接剂。第一粘接剂层50A的膜厚t1例如为0.1～0.2mm。

显示组件18包括：作为显示面板的液晶显示面板12；和与液晶显示面板12的背面邻接且相对地设置的背光源单元(背光源装置)20。液晶显示面板12包括：矩形板状的第一基板SUB1、与第一基板SUB1相对配置的矩形板状的第二基板SUB2、设置于第一基板SUB1与第二基板SUB2之间的液晶层LQ。第一基板SUB1及第二基板SUB2分别由玻璃板或树脂板等透明的绝缘基板形成。第二基板SUB2的周缘部通过密封材料SE贴合于第一基板SUB1。在第二基板SUB2的表面粘贴偏振片PL2，形成液晶显示面板12的显示面12a。在第一基板SUB1的表面(液晶显示面板12的背面)粘贴偏振片PL1。

在液晶显示面板12中，在俯视显示面12a(从显示面的法线方向看显示面板的状态)的状态下，在密封材料SE的成为内侧的区域设置有矩形状的显示区域(有源区域)DA，且在该显示区域显示图像。另外，在显示区域DA的周围设置有矩形框状的边框区域(非显示区域)ED。液晶显示面板12是通过使来自背光源单元20的光有选择地透射显示区域DA而显示图像的透射型的显示面板。

如图1及图2所示，挠性印刷线路板(FPC)22与第一基板SUB1的短边侧的端部接合，并从液晶显示面板12向外方延伸。在FPC22安装有驱动IC芯片21等半导体元件作为供给驱动液晶显示面板12所需的信号的信号供给源。

如图4所示，背光源单元20包括：矩形盖状的壳体24、配置于壳体24内的导光板LG、设置于壳体24内并供给射入导光板LG的光的未图示的光源、未图示的多个光学片。壳体24安装于液晶显示面板12。由此，导光板LG与偏振片PL1的几乎整面相对地配置。

显示组件18粘贴于盖板14，且配置于框体16的内侧。在一例中，液晶显示面板12的偏振片PL2(显示面12a)通过第二粘接剂层50B粘贴于盖板14的背面。显示面12a的整面由第二粘接剂层50B及盖板14覆盖。液晶显示面板12的显示区域AD在盖板14的背面与没有形成加饰印刷层RS的区域相对。液晶显示面板12的边框区域ED与加饰印刷层RS的内周部相对。

第二粘接剂层50B使用具有透光性或透明的粘接剂或粘合剂，例如，光学用透明树脂(OCR)或光学用透明粘接剂(OCA)。第二粘接剂层50B的膜厚t2例如为0.2～0.4mm。如前述，第一粘接剂层50A的膜厚t1为0.1～0.2mm左右，形成得比第二粘接剂层50B的膜厚t2薄(t1＜t2)。

在显示组件18中，液晶显示面板12还可以包括内嵌型的接触式传感器。显示组件18也可以包括压力检测传感器。显示面板不限于液晶显示面板12，还可以使用有机EL显示面板。该情况下，可省略背光源单元。

图5是表示显示装置10的背面侧的一部分的立体图，如图所示，在框体16的第二面SFb上残留有照射超声波所产生的加工痕PT。如后述，在液晶显示装置的制造工序中，隔着框体16对第一粘接剂层50A施加超声波。此时，在框体16的第二面SFb形成有由照射超声波所产生的深度20μm左右的加工痕PT(凹陷)。加工痕PT至少沿着框体16的长边部16a、16b延伸。

此外，图5中为了容易理解，用虚线表示加工痕PT，但实际上，加工痕PT是细微的，且难以目视。加工痕PT能够通过使用显微镜或放大镜等进行确认。

接着，对具有上述结构的显示装置10的制造方法的一例进行说明。这里，以将框体16与盖板14接合的接合方法为中心进行说明。首先，对用于框体的接合的超声波振荡装置进行说明。

图6是概略性地表示超声波振荡装置的立体图，图7是超声波振荡装置的波导头的主视图及侧视图。如图6所示，超声波振荡装置60包括：超声波振荡器62、向超声波振荡器62供给驱动电流的驱动放大器64、将由超声波振荡器62振荡产生的超声波引导或施加至对象物的波导头66。在一例中，超声波振荡器62具有铁心62a和绕铁心62a卷绕的驱动线圈62b，通过向驱动线圈62b流动驱动电流，使铁心62a超声波振荡，产生超声波。此外，超声波振荡器62不限定于上述结构，可应用各种超声波振荡器，例如，使用了压电元件的超声波振荡器等。

如图6及图7所示，构成波导路径的波导头66具有：矩形块状的波导部66a、从波导部66a的轴向一端向上方延伸的柱状的固定部66b、从波导部66a的轴向另一端延伸且前端变细而会聚的会聚部66c。波导头66由金属在一例中为钛(Ti)或7000系铝一体成形。波导部66a具有贯通形成于轴向一端和另一端之间的至少1条隙缝，在一例中为3条隙缝68。各隙缝68从波导部66a的轴向一端附近连续延伸到另一端附近。通过设置隙缝68，能够实现波导头(波导路径)66的轻量化、传输效率的提高、波导路径内的超声波干涉的降低。

在将波导部66a的侧面与隙缝68之间的壁厚(平面壁厚)设为WH，将波导部66a的第一主面与第二主面之间的壁厚(侧面壁厚)设为T的情况下，优选这些壁厚的关系为0.8T≤WH≤1.2T。另外，优选波导头66的各个角部全部圆角加工为r＝1.0以上的圆弧形状。圆角加工对于超声波干涉是有效的。

波导头66通过固定部66b与超声波振荡器62嵌合而安装于超声波振荡器62。固定部66b与铁心62a抵接或相对。由超声波振荡器62振荡产生的超声波从固定部66b传播到波导头66内，并从会聚部66c的前端照射或施加于对象物。

超声波振荡装置60的超声波振荡条件在一例中为：频率F＝45～200kHz、振幅20±2μm、输出50W、压力500g/mm²。超声波的施加时间可在0.2～4秒左右之间适当调节。

接着，对显示装置10的制造工序进行说明。图8是表示粘贴步骤中的显示装置的剖视图，如图所示，在粘贴步骤中，在盖板14的表面粘贴保护膜70，保护盖板14。在该状态下，使用第二粘接剂层50B将显示面板12的显示面12a粘贴于盖板14的背面的规定位置。第二粘接剂层50B也可以通过将片状的粘接剂敷设于盖板14的背面、或者通过在盖板14的背面涂布粘接剂，而形成第二粘接剂层50B。

另外，在盖板14的背面周缘部涂布粘接剂，形成第一粘接剂层50A。通过在第一粘接剂层50A上重叠配置框体16并进行加压，将框体16粘贴于盖板14。在使第一粘接剂层50A干燥固化规定时间后，如图9所示，将显示装置10载置于减震夹具(绝缘体)74。此时，盖板14隔着保护膜70载置于减震夹具74上。

接着，使用超声波振荡装置60对第一粘接剂层50A施加超声波。该情况下，使波导头66的会聚部66c的前端与框体16的第二面SFb抵接或接近，并且，以会聚部66c的前端沿着框体16的侧边缘排列的方式配置波导头66。该情况下，从超声波振荡器62振荡超声波，从波导头66对框体16施加超声波。在超声波传达到对象物时，优先作用于材料组合中的弹性率最低的材料。因此，与框体16及盖板14比较，施加的超声波优先作用于弹性率最低的第一粘接剂层50A。第一粘接剂层50A通过超声波被加热而再次熔融。在一例中，通过施加3秒左右的超声波，使第一粘接剂到达150℃以上而产生热塑性，并浸润扩散于盖板14的背面及框体16的第一面SFa。由此，第一粘接剂层50A被压垮而膜厚变薄，且密接于框体16的第一面SFa及盖板14的背面(在此为加饰印刷层RS)，牢固地粘接框体16。此外，第一粘接剂层50A因表面张力的作用而停止于盖板14与框体16之间的区域，不会露出到框体16之外。

通过与上述同样的工序，对框体16的整周或至少一对长边部16a、16b的全长施加超声波，使第一粘接剂层50A熔融。然后，通过使第一粘接剂层50A干燥固化规定时间，结束框体16的接合工序。在本实施方式中，第一粘接剂层50A的膜厚t1优选在超声波加工后为第二粘接剂层50B的膜厚的一半以下(约0.5mm以下)。

另一方面，因为由树脂形成的框体16也保持弹性，所以通过超声波的施加而稍微升温，在第二表面SFb产生加工痕TP。通过调节超声波输出及频率以使加工痕TP成为深度20μm左右，可以从加工后的框体16的外观即加工痕TP来确认第一粘接剂层50A的熔融状态。深度20μm左右的加工痕TP用肉眼的目视难以确认，但可使用显微镜、放大镜等来进行确认。

这里，在没有产生加工痕TP的情况下，可判断为未加工或超声波输出不充分，相反，在加工痕TP过大的情况下，能够判断为超声波输出或加工时间过多。这样，根据加工痕TP，可管理超声波施加的操作。

上述的超声波施加的接合方法还可以应用于显示装置的修复。例如，关于框体16的长边部16a、16b的一部分从盖板14剥离的原有的显示装置或在制造时由于粘接剂的连续性缺陷而被判断为品质不良的显示装置，通过利用与上述同样的方法对第一粘接剂层施加超声波，对第一粘接剂层进行加热、使其再次熔融，从而恢复第一粘接剂的粘接力，能够将框体16牢固地粘接于盖板14。

如上，根据本实施方式，能够将框体16牢固地固定于盖板14，降低由粘接剂的连续性缺陷导致的品质不良、外观不良，获得能够提高制造成品率的显示装置、显示装置的制造方法、及制造方法中使用的超声波振荡装置。根据本实施方式的制造方法，通过对显示装置整体施加低于约10秒的超声波，能够实现无缺陷的高速粘接加工。另外，由于没有扬尘、废气，因此，能够在洁净室内实施超声波加工。而且，超声波施加步骤可在将保护膜安装于盖板的状态下实施，能够不对显示装置的构成部件造成损伤地进行超声波加工。

而且，根据本实施方式的超声波振荡装置，通过在波导头上设置隙缝，能够实现由波导头的轻量化带来的传输效率提高、及波导头内的超声波的干涉降低。

接着，对其他实施方式的显示装置进行说明。以下说明的其他实施方式中，对与前述的第一实施方式的显示装置相同的结构部分标注相同的参照符号并省略或简略其详细的说明，并以与第一实施方式不同的部分为中心进行详细地说明。

(第二实施方式)

图10是第二实施方式的显示装置的长边侧的剖视图，图11是表示框体的一部分的立体图。

如图10及图11所示，根据本实施方式，框体16一体地具有设置于第一面SFa的凸部。作为凸部，例如使用在框体16的整周延伸的一对肋72。或者，凸部也可以为在框体16的整周间歇地设置的多个半球状的突起。凸部的突出高度设定为比盖板14的加饰印刷层RS的膜厚小。

框体16以第一面SFa与盖板14的背面相对的状态固定于盖板14。在此，框体16重叠固定于盖板14的加饰印刷层RS。在固定时，如图10所示，使用前述的超声波振荡装置60，从框体16的第二表面SFb侧对框体16施加超声波。超声波施加方法能够应用与第一实施方式同样的方法。施加的超声波集中地作用于框体16的凸部、即肋72，将肋72加热使其熔融。进而，加饰印刷层RS内的与肋72接触的部分与肋72一同被加热，且局部地熔融。由此，使肋72和加饰印刷层RS融合，彼此接合。框体16的第一面SFa与加饰印刷层RS密接。这样，不使用粘接剂就能够将框体16固定于盖板14。另外，虽然图中未图示，但通过照射超声波，会在框体16的第二表面SFb产生加工痕TP。加工痕TP为深度20μm左右的凹下，可通过显微镜、放大镜等来确认。

在第二实施方式中，包含显示组件18的显示装置10的其他结构与第一实施方式的显示装置相同。

如上所述，根据第二实施方式，没有粘接剂就能够将框体16牢固地固定于盖板14，可得到消除了由粘接剂的连续性缺陷引起的品质不良、外观不良，能够提高制造成品率的显示装置及显示装置的制造方法。另外，通过不使用粘接剂，能够实现显示装置的制造成本的降低。进而，不需要粘接剂的涂布步骤及干燥步骤，能够实现制造工序的简略化、制造时间的缩短。

对本发明的一些实施方式及变形例进行了说明，但这些实施方式及变形例是作为一例而提示的，并不用于限定发明的范围。新的实施方式可以以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、替换、变更。实施方式及其变形例包含于发明的范围及要旨中，并且包含于权利要求书记载的发明及与其均等的范围内。

根据以上作为本发明的实施方式而说明的各结构及制造工序，本领域技术人员适当进行设计变更而能够实施的全部结构及制造工序，只要包含本发明的要旨，就属于本发明的范围。例如，显示面板、盖板、背光源单元的结构部件、及框体的外形形状及内形形状不限定于矩形，也可以使外形或内形的任一方或双方俯视时为多边形、圆形、椭圆形及将它们组合了的形状等其他形状。显示装置不限于平坦的形状，也可以为一部分或全部弯曲或倾斜的形状。结构部件的材料不限于上述的例，可选择各种材料。

可以理解为，对于通过上述的实施方式带来的其他作用效果，根据本说明书的记载能够明确的效果、或本领域技术人员可适当想到的效果当然也是由本发明所带来的效果。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

盖板；

使用第一粘接剂层而粘贴于所述盖板的框体；和

使用第二粘接剂层而粘贴于所述盖板的显示面板，

所述第一粘接剂层的膜厚形成得比所述第二粘接剂层的膜厚薄。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

所述框体由合成树脂形成，具有：粘贴于所述第一粘接剂层的第一面；与所述第一面相反的第二面；和形成于所述第二面的因施加超声波而产生的加工痕。

3.一种显示装置，其特征在于，包括：

盖板；

形成于所述盖板的表面的遮光层；

以与所述遮光层重叠的方式固定于所述盖板的框体；和

使用粘接剂层而粘贴于所述盖板的表面的显示面板，

所述框体具有：与所述遮光层抵接的第一面；和从所述第一面突出且热粘接于所述遮光层的凸部。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：

所述凸部具有沿着所述框体的侧边缘延伸的肋。

5.一种显示装置的制造方法，所述显示装置包括盖板以及安装于所述盖板的框体和显示面板，所述显示装置的制造方法的特征在于：

使用第一粘接剂层将所述框体粘贴于所述盖板的表面，

使用第二粘接剂层将所述显示面板粘贴于所述盖板的表面，

将所述第一粘接剂层干燥规定时间后，隔着所述框体对所述第一粘接剂层施加超声波，使所述第一粘接剂层熔融，

将熔融后的所述第一粘接剂层干燥规定时间。

6.如权利要求5所述的显示装置的制造方法，其特征在于：

施加的超声波的频率为45～200kHz，超声波的施加时间为0.2～4秒。

7.如权利要求5所述的显示装置的制造方法，其特征在于：

所述框体具有与所述第一粘接剂层抵接的第一面和与所述第一面相反侧的第二面，

在将所述第一面粘贴于所述第一粘接剂层的状态下，从所述第二面侧对所述框体施加超声波。

8.一种超声波振荡装置，其特征在于，包括：

超声波振荡器；

向所述超声波振荡器供给驱动电流的电源部；和

与所述超声波振荡器连接的形成波导路径的波导头，

所述波导头一体地设置有：具有隙缝的块状的波导部；从所述波导部的一端部延伸出的与所述超声波振荡器连接的固定部；从所述波导部的另一端部延伸出的会聚部。

9.如权利要求8所述的超声波振荡装置，其特征在于：

所述波导头由钛或7000系铝形成。

10.如权利要求8或9所述的超声波振荡装置，其特征在于：

所述隙缝从所述波导部的一端部附近连续延伸到另一端部附近。