CN112015001B - 背光灯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明实现一种能够在背光灯中高精度地组装导光板与LED的制造方法。一种背光灯的制造方法，其特征在于，具有：将柔性布线基板(21)以LED(20)为上侧而搭载于第一载置台(52)的工序；将导光板(30)为倾斜面(32)下侧而搭载于第二载置台(53)的工序；移动第二载置台(53)，将导光板(30)的入光面(31)移动至LED(20)的出光面(25)附近的工序；按压柔性布线基板(21)的未形成有粘合材料的部分，并用固定用块(51)固定柔性布线基板(21)的工序；以及利用按压块(50)，按压导光板(30)的倾斜面(32)的相反侧，将柔性布线基板(21)的倾斜面(32)按压于柔性布线基板(21)的粘合材料的工序。

Description

背光灯的制造方法

技术领域

本发明涉及显示装置的制造方法，特别是涉及对液晶显示装置中所使用的背光灯中的LED与导光板的组装有用的制造装置以及制造方法。

背景技术

在液晶显示装置、有机EL显示装置等显示装置中，使用了经由粘合材料粘接各种光学膜或者光学元件的构成。例如在液晶显示装置中，通过使用了粘合材料的贴合进行了偏光膜的粘贴、液晶显示面板与背光灯的组装、柔性布线基板的粘接等。另外，在有机EL显示装置中，使用粘合材料进行偏光板的粘贴、制造工艺中的或者针对产品的各种膜的粘贴等。

在专利文献1中，记载有在显示装置的制造工序中，通过辊将支承膜高精度地粘贴在母板的方法以及装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－73728号公报

发明内容

发明要解决的课题

液晶显示装置由液晶显示面板与背光灯构成，液晶显示面板与背光灯通过遮光性的双面粘合片而进行粘接。在所谓背光灯的情况下，有指来自背光灯装置的光的情况、以及指背光灯装置自身的情况。在本说明书中，只要没有特别限定，背光灯这一术语是指背光灯装置。

在液晶显示装置用背光灯中，将导光板、漫射片、棱镜片、作为光源的LED等光学部件收容于由树脂形成的模制框架内。在液晶显示装置中，强烈要求整体薄型化，对于背光灯也要求薄型化。

在背光灯中，相对较厚的部件为导光板，根据薄型化的要求，也将导光板的厚度减小。光源使用LED(Light Emitting Diode)，将LED配置于导光板的侧面，从侧面入射来自LED的光，在导光板中，将该光向液晶显示面板侧放射。LED是利用荧光体转换来自发光二极管芯片的光而获得白色光的构成。

由于LED是这种构成，因此在薄型化方面存在极限。因而，即使根据薄型化的要求而将导光板减薄，来自LED的光入射的导光板的入光面也需要与LED一致而具有规定的高度(厚度)。另一方面，LED需要用来发光的电流，该电流从LED用的柔性布线基板供给。

本发明的课题在于，实现一种用于将这样的导光板和搭载有LED的LED用柔性布线基板高效、且外形、厚度不变大地组装的制造方法或者制造装置。

用来解决课题的手段

本发明解决上述课题，主要的具体方法如下。

(1)一种背光灯的制造方法，该背光灯具有：导光板，具有入光面、倾斜面及平坦面；以及柔性布线基板，搭载具有出光面的LED，并形成有用于与所述导光板粘接的粘合材料，其特征在于，该背光灯的制造方法具有：将所述柔性布线基板以所述LED为上侧而搭载于第一载置台的工序；将所述导光板以所述倾斜面为下侧而搭载于第二载置台的工序；移动所述第二载置台，将所述导光板的所述入光面移动至所述LED的出光面附近的工序；按压所述柔性布线基板的未形成有所述粘合材料的部分，并用固定用块固定所述柔性布线基板的工序；以及利用按压块，按压所述导光板的所述倾斜面的相反侧，将所述导光板的所述倾斜面按压于所述柔性布线基板的所述粘合材料的工序。

(2)一种背光灯的制造方法，该背光灯具有：导光板，具有入光面、倾斜面及平坦面；以及柔性布线基板，搭载具有出光面的LED，并形成有用于与所述导光板粘接的粘合材料，其特征在于，该背光灯的制造方法具有：在第一载置台上，将所述柔性布线基板以所述LED为上侧而载置的工序；在第二载置台上，以所述导光板的所述倾斜面为下侧而进行载置的工序；移动所述第二载置台，使所述导光板的所述入光面移动至所述LED的出光面的附近的工序；利用固定用块，按压所述柔性布线基板的未形成有所述粘合材料的部分而将所述柔性布线基板固定的工序；通过使用旋转体按压所述导光板的与所述倾斜面相反的一侧，将所述导光板的所述倾斜面按压于所述柔性布线基板的所述粘合材料的工序。

附图说明

图1是液晶显示装置的俯视图。

图2是液晶显示装置的剖面图。

图3是导光板与LED的立体图。

图4是组装了导光板与LED用柔性布线基板的状态的剖面图。

图5是LED用柔性布线基板的剖面图。

图6是LED用柔性布线基板的俯视图。

图7是表示LED与导光板的第一组装工序的剖面图。

图8是表示LED与导光板的第二组装工序的剖面图。

图9是表示LED与导光板的第三组装工序的剖面图。

图10是图9的主视图。

图11是表示LED与导光板的第四组装工序的剖面图。

图12是图11的主视图。

图13是表示组装了LED与导光板的状态的剖面图。

图14是实施例1的制造装置的示意图。

图15是表示实施例2中的LED与导光板的第三组装工序的剖面图。

图16是图15的主视图。

图17是表示实施例2中的LED与导光板的第四组装工序的剖面图。

图18是图17的主视图。

图19是实施例2的制造装置的示意图。

附图标记说明

11…扫描线，12…影像信号线，13…像素，14…显示区域，15…端子区域，16…密封材料，17…柔性布线基板，18…驱动器IC、20…LED、21…LED用柔性布线基板，22…布线区域，23…粘合材料，25…LED的出光面，30…导光板，31…入光面，32…倾斜面，33…平坦面，40…光学片组，41…下漫射片，42…下棱镜片，43…上棱镜片，44…上漫射片，45…反射片，50…压力块，51…固定块，52…LED用柔性布线基板的载置台，53…导光板的载置台，60…旋转体，61…旋转轴，62…旋转鼓，100…TFT基板，110…下偏光板，200…对置基板，210…上偏光板，300…液晶，521…真空吸附孔，531…真空吸附孔，1000…液晶显示面板，2000…背光灯

具体实施方式

以下，使用实施例对本发明的内容进行说明。另外，具有显示面板与背光灯的显示装置并不限定于液晶显示装置。在以下的构成中，以液晶显示装置为对象进行说明，但本发明并不局限于液晶显示装置，能够应用于具有背光灯的显示装置。

【实施例1】

图1是表示应用本发明的液晶显示装置的例子的俯视图。在图1中，可看到液晶显示面板，但在背面配置有背光灯。在图1中，形成有TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)、像素电极等的TFT基板100与形成有黑色矩阵等的对置基板200通过密封材料16而粘接，在内部夹持有液晶。在TFT基板100与对置基板200重叠的部分形成有显示区域14。TFT基板100未与对置基板200重叠的部分是端子区域15，在端子区域15中配置有用于向液晶显示面板供给影像信号的驱动器IC18。另外，为了向液晶显示面板供给电源、信号等，在端子区域15连接有柔性布线基板17。另外，为了将液晶显示装置的外形保持得较小，柔性布线基板17向背面折回。

在图1中，在显示区域14中，扫描线11沿横向(x方向)延伸并沿纵向(y方向)排列，影像信号线12沿纵向延伸并沿横向排列。在由扫描线11与影像信号线12包围而成的区域形成有像素13。在像素13内配置有像素电极、控制像素电极的TFT。

图2是液晶显示装置的剖面图。液晶显示装置由液晶显示面板1000与背光灯2000构成。在图2中，为了使图易懂，将液晶显示面板1000与背光灯2000分开记载，但实际上，液晶显示面板1000与背光灯2000通过配置于周边的厚度为0.1mm左右的双面粘合材料粘贴，因此背光灯2000接近液晶显示面板1000的背面而配置。背光灯2000以及液晶显示面板1000大多收容于被称作模制件的由树脂形成的容器中。

在图2中，TFT基板100与对置基板200在周边通过密封材料16粘接，在内部夹持有液晶300。在端子区域15中搭载有驱动器IC18，并连接有柔性布线基板17。由于液晶300能够仅控制偏振光，因此在TFT基板100的下侧粘贴有下偏光板110，在对置基板200的上侧粘贴有上偏光板210。

在液晶显示面板1000的背面配置有背光灯2000。在光源中使用LED20。LED20使用将来自发光二极管芯片的光通过荧光体进行转换而转换为白色的LED。例如，若使来自蓝色发光二极管的光通过黄色荧光体，则可获得接近白色的光谱。LED还具备反射元件、聚光透镜等。由于LED包含这样的要素，因此当前的阶段，小型化存在极限，图2所示的z方向的尺寸即厚度t1需要规定的厚度。

来自LED20的光入射到导光板30的入光面31，一边在导光板30内反射一边朝向液晶显示面板1000的方向。在导光板30的背面粘贴有反射片45，通过反射片45，光被向液晶显示面板1000方向反射。导光板30响应液晶显示装置整体的薄型化的要求，液晶显示面板的与显示区域14对应的平坦面33的区域尽可能地减薄。因而，导光板30的入光面31与平坦面33之间成为倾斜面32。

在导光板30的平坦面之上载置有光学片组40。光学片组40用于使来自导光板30的光高效且无不均地供给至液晶显示面板1000，根据产品的不同，光学片的数量、种类不同。在图2中，从靠近导光板30的一侧起，成为下漫射片41、下棱镜片42、上棱镜片43、上漫射片44的四片构成。

从导光板30朝向液晶显示面板1000方向的光具有些许亮度不均。下漫射片41具有漫射亮度不均、并向液晶显示面板1000侧供给均匀的光的作用。从导光板30或者下漫射片41射出的光包含各种方向的光。下棱镜片42与上棱镜片43通过使各种方向的光朝向与液晶显示面板1000的主面成直角的方向，能够将来自背光灯2000的光高效地用于图像形成。

下棱镜片42例如是截面为三角形的棱镜沿x方向延伸，并沿y方向例如以50μm的间距排列而成的，上棱镜片43例如是截面为三角形的棱镜沿y方向延伸，并沿x方向例如以50μm的间距排列而成的。通过该棱镜的作用，来自背光灯的光大多朝向z方向、即液晶显示面板1000的方向。

棱镜片42、43对亮度提高具有重要作用，若微观地观察，在y方向或者x方向上形成明暗的条纹。另一方面，在液晶显示面板的TFT基板上，例如沿y方向排列有扫描线，沿x方向排列有影像信号线。于是，由上棱镜片43与下棱镜片42形成的明暗与由扫描线11或者影像信号线12形成的明暗发生干涉，产生莫尔条纹。

上漫射片44具有漫射由上棱镜片43以及下棱镜片42形成的明暗、减少莫尔条纹的作用。以上说明的各光学片的厚度为50μm左右，被载置于导光板30之上。

图3是表示导光板30与LED20的配置的立体图。在图3中，沿着导光板30的入光面31配置有三个LED20。LED20的数量能够根据导光板30的大小、液晶显示面板1000所要求的亮度而改变。然而，为了使LED20发光，必须供给电流。因此，LED20搭载于LED用柔性布线基板21，从LED用柔性布线基板21向LED20供给电流。

图4是表示搭载有LED20的LED用柔性布线基板21与导光板30的关系的剖面图。在图4中，LED20以从柔性布线基板21悬垂那样的方式与导光板30的入光面31对置。为了将作为液晶显示装置整体的厚度抑制得较薄，成为这样的构成。

在图4中，LED用柔性布线基板21的基材例如由聚酰亚胺形成。柔性布线基板21被分成两个区域。搭载有LED20的区域是用于对LED供给电流的布线区域22。其他区域是形成有用于与导光板30粘接的粘合材料23的粘合材料区域。粘合材料23除了将LED用柔性布线基板21固定于导光板30的作用之外，还具有使光不从导光板30向外部泄漏、以及向导光板30的内侧反射光的重要作用。另外，为了使光不向外泄漏，粘合材料23大多使用黑色粘合材料。在图4中，LED用柔性布线基板21覆盖导光板30的倾斜面32的整个面和平坦面33的一部分。

在图4中，若LED20与导光板30的间隔d变大，则入射到导光板30的光急剧地减少。因而，需要使间隔d尽可能小。从这一点来看，LED用柔性布线基板21与导光板30的高精度的组装也是重要的。

图5是LED用柔性布线基板21的剖面图，图6是LED用柔性布线基板21的俯视图。图5以及图6的LED用柔性布线基板21与图4所示的LED用柔性布线基板21成为上下相反的关系。在图5中，LED用柔性布线基板21的大约一半的区域为布线区域22，在该部分搭载有LED20。

在LED用柔性布线基板21的其他区域形成有用于与导光板30粘接的粘合材料23。形成有该粘合材料23的部分在使用LED用柔性布线基板21之前被保护片覆盖。图5是去除了保护片的状态。

图6是LED用柔性布线基板21的俯视图，在布线区域22与粘合材料23的边界配置有三个LED20。在图6中LED20为三个，但能够根据需要使LED20的数量变化。LED用柔性布线基板21与导光板30的粘接如图6那样，在形成有粘合材料23的面朝向上侧的状态下进行。

图7至图13是表示对如图5或者图6那样配置的LED用柔性布线基板21粘接导光板30的工序的图。图7示出了在倾斜面32朝下的状态下，使导光板30移动至LED用柔性布线基板21的粘合材料23的上方的状态。而且，如图7的箭头那样，使导光板30的入光面31下降到与LED20相同的高度。

图8示出了在使导光板30下降之后，使入光面31如箭头那样移动至与LED20的出光面25抵接的状态。另外，导光板30在入光面31的厚度t2例如为0.4mm，与LED的高度t1相同。另外，导光板30在平坦面33的厚度t3例如为0.32mm。

图9示出了在使导光板30的入光面31移动至与LED20的出光面25抵接之后，使按压块50抵接于导光板30的表面(在背光灯的组装后为背面)的状态。按压块50的材质可以是金属，也可以是树脂。如图9所示，在俯视时，按压块50覆盖所述导光板30的倾斜面32以及所述导光板30的平坦面33的一部分。图10是从LED20侧观察图9的状态的主视图。如图10所示，按压块50覆盖LED用柔性布线基板21以及导光板30的宽度整体。

图11是表示对按压块50施加压力F使导光板30变形而将LED用柔性布线基板21的粘合材料23压接于导光板30的倾斜面32的状态的剖面图。导光板30在厚度最厚处为0.4mm，在平坦的平坦面中为0.32mm，因此当施加压力时，容易弹性变形，即使是倾斜面32，也能够压接LED用柔性布线基板21的粘合材料23。即，在图11中，通常为平面的、导光板30的与倾斜面32相反的一侧的面弹性变形而弯曲。

图12是从LED20侧观察图11的状态的主视图。如图12所示，由于按压块50覆盖LED用柔性布线基板21以及导光板30的宽度整体，因此能够通过一次的压接将LED用柔性布线基板21与导光板30粘接。

之后，当去除按压块50时，如图13所示，制成导光板30与LED用柔性布线基板21的组装体。在图13中，LED用柔性布线基板21的厚度t4，即使包含布线层22或粘合材料33，例如也为0.14mm左右，因此当去除按压块50时，发生了弹性变形的导光板30恢复至原来的形状，LED用柔性布线基板21发生变形，在粘合材料23的部分，LED用柔性布线基板21沿着导光板30的倾斜面32。若使图13上下相反，则成为图4那样。

图14是进行图7至图13中所说明的LED用柔性布线基板21与导光板30的粘接工艺的制造装置的示意图。在图14中，首先，将搭载有LED20的LED用柔性布线基板21载置于载置台52。在载置台52形成排气孔521，真空吸附固定LED用柔性布线基板21。进而，之后，为了使导光板30抵接于LED20时LED20不移动，使固定块51如箭头1所示那样下降，将LED用柔性布线基板21固定于载置台52之上。

另一方面，将导光板30在以倾斜面32为下侧的状态下载置于载置台53之上。在载置台53形成排气孔531，通过真空吸附将导光板30固定于载置台53之上。接着，使载置台53如箭头2那样下降，使导光板30的入光面31移动到与LED20的出光面25上下相同的位置。之后，使载置台53如箭头3那样移动，使导光板30的入光面31与LED20的出光面25对接。之后，使按压块50如箭头4所示那样下降，将导光板30的倾斜面32与LED用柔性布线基板21压接。

压接后，按图14所示的箭头4、箭头3、箭头2、箭头1的顺序，使按压块50、载置台53、固定块51向与箭头相反的方向移动，解除真空吸附。于是，制成图13所示那样的导光板30与LED用柔性布线基板21的组装体。

如此，根据本实施例，能够在导光板30的倾斜面32高效地压接LED用柔性布线基板21，并能够获得精度高的导光板30与LED20的组装体。所制成的图13所示的组装体上下相反地组装于背光灯。

【实施例2】

实施例2是制造图13所示的导光板30与LED用柔性布线基板21的组装体的其他制造方法以及装置的例子。在实施例2中，图7以及图8所示的工艺与实施例1中所说明的工艺相同。图15示出了在使LED20与导光板30抵接之后，使旋转体60与导光板30的与倾斜面32相反的一侧的面抵接的状态。导光板30成为以倾斜面32为下表面的状态。

旋转体60用于一边利用旋转轴61使旋转鼓62在导光板30的表面旋转，一边经由粘合材料23压接导光板30与LED用柔性布线基板21。旋转鼓62的材料例如可使用丙烯酸、聚碳酸酯、聚酰亚胺等树脂。或者，也可以是Al等柔软的金属。如图15所示，旋转鼓62覆盖导光板30的倾斜面32与平坦面33的一部分。图16是从LED20侧观察图15的主视图。在图16中，旋转体60与导光板30的端部接触。

之后，如图17所示，当以压力F向导光板30侧按压旋转体60时，导光板30如实施例1中所说明的那样发生弹性变形。之后，在施加压力F的同时，使旋转体60在导光板30之上一边旋转一边移动，经由粘合材料23压接导光板30的倾斜面32与LED用柔性布线基板21。

图18是从LED20侧观察图17的主视图。在图18中，存在于导光板30的端部的旋转体60一边旋转一边向左侧移动，压接导光板30与LED用柔性布线基板21。如图18所示，实施例2由于在旋转体60旋转的同时将导光板30按压于LED用柔性布线基板21的粘合材料23，因此与实施例1的按压块相比，具有能够更可靠且稳固地压接的特征。

图19是形成实施例2中的导光板30与LED用柔性布线基板21的组装体的组装装置的示意图。图19与实施例1的图14的不同点在于，不是用按压块50，而是用旋转体60进行最后的工序中的将导光板30的倾斜面32与LED用柔性布线基板21压接的工序。

因而，在图19中，载置台52、载置台53的构成、箭头1、箭头2、箭头3所示的工序与实施例1的图14相同。在图19中，在移动载置台53而使导光板30的入光面31与LED20的出光面25对接之后，旋转体60向箭头4的方向下降，之后，一边旋转一边沿x方向移动，压接导光板30与LED用柔性布线基板21。另外，旋转体60在导光板30之上旋转移动的时间极短，是不会给tat(turn around time：完成时间)带来影响那样的时间。

由图19那样的装置形成的导光板30与LED用柔性布线基板21的组装体成为图13那样，与实施例1中形成的组装体相同。而且，图13所示的组装体上下反转地组装于背光灯。如此，根据本实施例，能够在导光板的倾斜面上高效地压接LED用柔性布线基板，并能够获得精度高的导光板与LED的组装体。

Claims (8)

1.一种背光灯的制造方法，该背光灯具有：导光板，具有入光面、倾斜面及平坦面；以及柔性布线基板，搭载具有出光面的LED，并形成有用于与所述导光板粘接的粘合材料，其特征在于，该背光灯的制造方法具有：

将所述柔性布线基板以所述LED及所述粘合材料为上侧而搭载于第一载置台的工序；

将所述导光板以所述倾斜面为下侧而搭载于第二载置台的工序；

移动所述第二载置台，将所述导光板的所述入光面移动至所述LED的出光面附近的工序；

按压所述柔性布线基板的未形成有所述粘合材料的部分，并用固定用块固定所述柔性布线基板的工序；以及

利用按压块按压所述导光板的所述倾斜面的相反侧，将所述导光板的所述倾斜面按压于所述柔性布线基板的所述粘合材料的工序；

所述固定用块相对于所述LED配置在所述按压块的相反侧。

2.如权利要求1所述的背光灯的制造方法，其特征在于，

使所述导光板的所述入光面移动至与所述LED的所述出光面抵接。

3.如权利要求1所述的背光灯的制造方法，其特征在于，

在俯视时，所述按压块覆盖所述导光板的所述倾斜面与所述平坦面的一部分。

4.如权利要求1所述的背光灯的制造方法，其特征在于，

所述第一载置台具有第一真空吸附孔，使用所述第一真空吸附孔将所述柔性布线基板固定至所述第一载置台，

所述第二载置台具有第二真空吸附孔，使用所述第二真空吸附孔将所述导光板固定至所述第二载置台。

5.一种背光灯的制造方法，该背光灯具有：导光板，具有入光面、倾斜面及平坦面；以及柔性布线基板，搭载具有出光面的LED，并形成有用于与所述导光板粘接的粘合材料，其特征在于，该背光灯的制造方法具有：

将所述柔性布线基板以所述LED及所述粘合材料为上侧而载置于第一载置台的工序；

将所述导光板以所述倾斜面为下侧而载置于第二载置台的工序；

移动所述第二载置台，使所述导光板的所述入光面移动至所述LED的出光面的附近的工序；

利用固定用块按压所述柔性布线基板的未形成有所述粘合材料的部分而固定所述柔性布线基板的工序；

通过使用旋转体按压所述导光板的与所述倾斜面相反的一侧，将所述导光板的所述倾斜面按压于所述柔性布线基板的所述粘合材料的工序；

所述固定用块相对于所述LED配置在所述旋转体的相反侧。

6.如权利要求5所述的背光灯的制造方法，其特征在于，

使所述导光板的所述入光面与所述LED的所述出光面抵接。

7.如权利要求5所述的背光灯的制造方法，其特征在于，

所述旋转体具有旋转鼓，在俯视时，所述旋转鼓覆盖所述导光板的所述倾斜面与所述平坦面的一部分。

8.如权利要求5所述的背光灯的制造方法，其特征在于，

所述第一载置台具有第一真空吸附孔，使用所述第一真空吸附孔将所述柔性布线基板固定至所述第一载置台，

所述第二载置台具有第二真空吸附孔，使用所述第二真空吸附孔将所述导光板固定至所述第二载置台。