JP2007225633A

JP2007225633A - 表示装置、及び、液晶表示装置

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Publication number: JP2007225633A
Application number: JP2006043259A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Matsudaira; 努松平
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】液晶パネルの薄型化に伴う耐衝撃性の低下を解決する。
【解決手段】液晶パネルと導光板６を光学接着剤９で全面接着する。また、表示面側にも透明保護板１２を光学接着剤１３により全面接着する。バックライトの光拡散機能を配するために、接着剤に気泡を混入する。またさらに拡散機能を向上するために、光拡散フィルムを液晶パネル裏面に配置してバックライトと透明接着剤で全面接着する。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶パネルとバックライトとを全面接着する技術に関する。例えば、携帯電話やＰＤＡ、電子辞書などの携帯機器の表示装置に関する。

従来液晶パネルは、２枚のガラス基板の間に液晶を挟んで保持し、ガラス基板の表面に配設した信号電極により液晶を駆動した。駆動信号は、ガラス基板に直接ドライバＩＣを異方性導電膜によりフェイスダウン実装したチップオンガラス構造であった。液晶パネルの背面にバックライトを配置する方法として液晶パネルの外周に約０．０５〜０．１０ｍｍの厚みの遮光両面テープでバックライトを固定するのが一般的であった。他の方法として、液晶パネルの裏面とバックライトの発光面を光散乱粒子を配した緩衝部材としての弾性体により密着状態にした（例えば、特許文献１参照）。

バックライトは、光が発光面に均一光るようにパターンを形成したアクリルやポリカーボネートなどからなる１０．０〜０．５ｍｍの厚みの導光板に、発光面側にはＰＥＴなどのフィルムの表面に粒子を配した樹脂層を構成した約５５μｍ光拡散シートを配置した。バックライトの正面の輝度を高めるために、約６２μｍのレンズシートを配置して正面方向に光を集光した。レンズシートは、Ｘ軸方向とＹ軸方向とそれぞれ１枚の計２枚か、どちらか一方の軸方向の１枚を配置した。レンズシートのプリズムのピッチと液晶パネルの画素が、干渉しモワレ縞が発生する場合には、レンズのピッチを変更するか、液晶とレンズの角度をずらす方法がある。また、バックライトの背面には反射効率の高い銀フィルムや白色のＰＥＴフィルムを配した。上記導光板と各フィルムは白色か黒色のプラスチックケースにはめ込みで収納され、光源であるＬＥＤを実装したＦＰＣとを両面テープで固定した。

他のバックライトの構成は、導光板の背面にプリズム状の溝を形成し発光面に拡散フィルムを配し、裏面に反射フィルムを配した構成のバックライトがある。

液晶パネルには、２枚の約０．５〜０．３５ｍｍのガラス基板に赤、青、緑などの色からなるカラーフィルターと画素を構成する電極や液晶の電位を保持するためのトランジスタを配置し、液晶を挟んで外周をシールで保持した構成である。カラーフィルターには、半透過型の場合では内面反射膜を配置する。製品では、液晶表示面にはアクリルなどからなる保護板やタッチパネルを配置した。
特許第２９９９３６９号公報（第４項、図１）

携帯電話の薄型化が進むにつれ、液晶パネルのガラスの薄型化やバックライトの導光板の薄型化が進んだ。液晶パネルのガラスの厚みは、一枚の厚みが０，３ｍｍとなり、導光板の厚みは０．４ｍｍまで薄型化が進んだが、落下などの衝撃により液晶パネルのガラスの割れが多発した。液晶パネルのガラスの割れの対策として、バックライトのケースをプラスチックからマグネシューム等のヤング率の大きい材質に変更したが、衝撃による液晶パネルの特にリアガラスの割れは低減できなかった。また、液晶パネルのガラス基板をプラスチックや高分子のフィルム化にする検討は長く検討されてきているが、プラスチック基板やフィルム基板に形成するガスバリアの信頼性が確保できず大量に市販されるまでは至っていない。

また、バックライトを弾性体で密着状態にしただけでは、高温、低温での熱膨張により剥がれが生じた。また、チップオングラス構造では、ガラス基板と半導体のシリコンの熱膨張係数の違いにより実装時の約２００℃の熱で、歪が生じ約２０μｍの反りが生ずる。この反りの力により厚みが均一な緩衝部材や粘着性を有する緩衝部材では剥がれが発生する。

そこで、本課題を解決するために、液晶パネルとバックライトとの全面を透明接着剤で接着した。接着力を強めるために接着剤の硬さがショアA５以上であり、光硬化型接着剤で接着する。接着剤の厚みは、薄い部分でも３０μｍ以上である。バックライトの光拡散機能を安価に配するために、接着剤に気泡を混入して硬化する。また、更に拡散機能を向上するために、光散乱フィルムを液晶パネルの裏面に配置してバックライトと透明接着剤で全面接着した。バックライトを接着し、更に強度を高めるために、表示面側に透明の保護板もしくは、タッチパネルとも透明接着剤により全面接着した構成とした。

上記のように構成した液晶パネルとバックライトとの全面接着構造により、耐衝撃性が格段に向上した。また、拡散機能を光散乱粒子ではなく、気泡を混入したことで実現したことにより、安価にできた。また、バックライトと保護板もしくはタッチパネルとも全面に液晶パネルと接着することで、更に耐衝撃性が向上した。

バックライトは、導光板の発光面の裏面に発光面を均一にする溝やドーム状の形状を形成し、発光面の表面は平坦である。液晶パネルの裏面には、屈折率の異なる粒子を混合したフィルムを貼り付けてある。導光板と液晶パネルとを透明接着剤で接着する。接着剤は、可視光硬化型接着剤である。接着剤の厚みは約１００〜２００μｍである。接着剤の硬さはショアＡ硬度１０である。

導光板を接着する接着剤の屈折率は約１．３３で、表示面側の透明板を接着する接着剤の屈折率は約１．５である。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明を示す実施例１の側面図である。液晶パネルは、表示面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板１にはカラーフィルターが形成されている。裏面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板にはＴＦＴが形成され、ドライバＩＣ５の電極と異方性導電膜（図示せず）により接続している。表示面には偏光板３と裏面にも偏光板４が粘着のりによりそれぞれの透明基板に貼り付けてある。

バックライトは導光板９には、ＬＥＤ７より入光した光が均一になるようにと、光を表示面側に反射するための溝が裏面側に形成されている。導光板９の裏面には銀蒸着した反射フィルム８が配置されている。液晶パネルと導光板９は表示部の全面を透明接着剤９で接着している。接着剤の硬化後硬さはショアＡ約１０である。接着の厚みは約２００μｍである。

接着剤は、導光板とは異なる屈折率が良い。同じ屈折率であるとＬＥＤ７より入光した光が導光板９を超えて接着剤９の層も導光するため光の均一性が低下する。そのため接着剤の屈折率は、導光板９より小さい方がよく。約１．４５〜１．３３のものがよい。導光板９の材質毎の屈折率は、ポリカーボネートは１．３９でアクリルが１．４４９２〜１．５０７７である。透明接着剤との組み合わせでは、アクリルと屈折率１．３３の透明接着剤の組み合わせがよい。接着剤は、光硬化型接着剤であり、液晶パネルと導光板６の位置を合わせて光を照射して硬化する。光開始剤は可視光で重合反応するものである。接着剤の厚みは、約２００μｍ〜１００μｍがよい。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図２は、本発明を示す実施例２の側面図である。液晶パネルは、表示面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板１にはカラーフィルターが形成されている。裏面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板にはＴＦＴが形成され、ドライバＩＣ５の電極と異方性導電膜（図示せず）により接続している。表示面には偏光板３と裏面にも偏光板４が粘着のりによりそれぞれの透明基板に貼り付けてある。

導光板９には、ＬＥＤ７より入光した光が均一になるように、光を表示面側に反射するための溝が裏面側に形成されている。導光板９の裏面には銀蒸着した反射フィルム８が配置されている。液晶パネルと導光板９は表示部の全面を透明接着剤９で接着している。接着剤の硬さはショアＡ約２０である。接着剤の厚みは約２００μｍである。接着剤は、導光板とは異なる屈折率が良い。同じ屈折率であるとＬＥＤ７より入光した光が導光板９を超えて接着剤９の層も導光するため光の均一性が低下する。そのため接着剤の屈折率は、導光板９より小さい方がよく。約１．４５〜１．３３のものがよい。導光板９の材質毎の屈折率は、ポリカーボネートは１．３９でアクリルが１．４４９２〜１．５０７７である。透明接着剤との組み合わせでは、アクリルと屈折率１．３３の透明接着剤の組み合わせがよい。

接着剤は、光硬化型接着剤であり、液晶パネルと導光板６の位置を合わせて光を照射して硬化する。光開始剤は可視光で重合反応するものである。接着剤には、気泡が混入した状態で全面接着する。接着剤をあらかじめ攪拌して気泡を均一に混入しておき、液晶パネルと導光板６を接着剤であわせた後に速やかに光を照射して硬化する。接着剤に気泡により光拡散ができるため、安価に均一な発光が可能となった。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図３は、本発明を示す実施例３の側面図である。液晶パネルは、表示面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板１にはカラーフィルターが形成されている。裏面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板にはＴＦＴが形成され、ドライバＩＣ５の電極と異方性導電膜（図示せず）により接続している。表示面には偏光板３と裏面にも偏光板４と光拡散フィルム１１積層して粘着のりによりそれぞれの透明基板に貼り付けてある。

導光板９には、ＬＥＤ７より入光した光が均一になるようにと、光を表示面側に反射するための溝が裏面側に形成されている。導光板９の裏面には銀蒸着した反射フィルム８が配置されている。液晶パネルと導光板９は表示部の全面を透明接着剤９で接着している。接着剤の硬さはショアＡ約１０である。接着剤の厚みは約１００μｍである。接着剤は、導光板とは異なる屈折率が良い。同じ屈折率であるとＬＥＤ７より入光した光が導光板９を超えて接着剤９の層も導光するため光の均一性が低下する。そのため、接着剤の屈折率は、導光板９より小さい方がよく。約１．４５〜１．３３のものがよい。導光板９の材質毎の屈折率は、ポリカーボネートは１．３９でアクリルが１．４４９２〜１．５０７７である。透明接着剤との組み合わせでは、アクリルと屈折率１．３３の透明接着剤の組み合わせがよい。接着剤は、光硬化型接着剤であり、液晶パネルと導光板６の位置を合わせて光を照射して硬化する。光開始剤は可視光で重合反応するものである。光拡散フィルムを配置することで、気泡より光拡散性が安定しより均一な発光が可能となった。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図４は、本発明を示す実施例４の側面図である。液晶パネルは、表示面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板１にはカラーフィルターが形成されている。裏面側の０．３ｍｍのガラスからなる透明基板にはＴＦＴが形成され、ドライバＩＣ５の電極と異方性導電膜（図示せず）により接続している。表示面には偏光板３と裏面にも偏光板４が粘着のりによりそれぞれの透明基板に貼り付けてある。

導光板９には、ＬＥＤ７より入光した光が均一になるようにと、光を表示面側に反射するための溝が裏面側に形成されている。導光板９の裏面には銀蒸着した反射フィルム８が配置されている。液晶パネルと導光板９は表示部の全面を透明接着剤９で接着している。

表示面側には、１．５ｍｍ厚みのアクリルからなる透明板１２が透明接着剤１３で全面接着されている。透明接着剤１３はアクリルの屈折率とほぼ等しいものが望ましい。透明接着剤１３には、気泡の混入のほぼ無い状態で光を照射して硬化する。透明接着剤はショアＡ約１０で厚みは、約２００μｍである。液晶パネルの両面を接着することで、更に耐衝撃性の強い液晶表示装置が実現できた。本実施例では、表示面側に透明板を全面接着したが、タッチパネルでも良い。

本発明の液晶パネルとバックライトを全面接着した側面図本発明の気泡を混入した接着剤で液晶パネルとバックライトを全面接着した側面図本発明の液晶パネルの裏面に光拡散フィルムを配置してバックライトと全面接着した側面図本発明の液晶パネルの表示面に透明板と裏面にバックライトをそれぞれ全面接着した側面図従来技術の液晶パネルとバックライトの構成を示す側面図

符号の説明

１表示面側の透明基板
２裏面側の透明基板
３表示面側の偏光板
４裏面側の偏光板
５ドライバＩＣ
６導光板
７ＬＥＤ
８反射板
９透明接着剤
１０気泡
１１光拡散フィルム
１２透明板
１３透明接着剤

Claims

表示パネルとこれを照明する照明装置を備える表示装置において、前記表示パネルと前記照明装置は、表示面と相対する全面を透明樹脂により全面接着されたことを特徴とする表示装置。
前記透明樹脂には気泡を配したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記表示パネルと前記透明樹脂の間に光散乱フィルムが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置
２枚の透明基板に挟まれた液晶を電気的に駆動することにより表示をなす液晶表示装置において、表示面には透明基板もしくは、タッチスイッチと、裏面にはサイドライト型バックライトを光学接着剤により、全面接着したことを特徴とする液晶表示装置。