JP2010217631A

JP2010217631A - 平面表示モジュールとその製造方法

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Publication number: JP2010217631A
Application number: JP2009065574A
Authority: JP
Inventors: Kiyosumi Shikauchi; 聖純鹿内; Shinji Hamada; 信治浜田; Toshiaki Niitsu; 俊明新津
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-18
Also published as: JP5338407B2

Abstract

【課題】表示面に保護板を装着することによる表示品位の低下が防止され、且つ保護板を設けることによるモジュールの厚型化を可及的に抑制した平面表示モジュールとその製造方法を提供する。
【解決手段】液晶表示パネルの前偏光板上に枠状スペーサ８１を位置決めして載置し（ＳＡ１）、枠状スペーサ８１が囲繞する枠内空間にＵＶ接着剤を所定量だけ滴下した（ＳＡ２）後、液晶を挟持する一対の前、後ガラス基板の各外面にそれぞれ前、後偏光板が貼着されてなる液晶表示パネルを真空チャンバ内にセットし（ＳＡ３）、チャンバ内を真空化した（ＳＡ４）状態で、保護板を枠状スペーサ８１上に押圧載置し、滴下したＵＶ接着剤を枠内空間の隅々まで押し広げて隙間無く充填し（ＳＡ５）、次いで、チャンバ内を大気圧に戻した（ＳＡ６）後、ＵＶ接着剤に紫外線を照射して硬化させる（ＳＡ７）。
【選択図】図２

Description

この発明は、液晶表示モジュール等のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ：Flat Panel Display）モジュールとその製造方法に関する。

近年、液晶表示モジュール等のＦＰＤモジュールは、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等のモバイル電子機器におけるディスプレイとして多用されている。

モバイル電子機器は、ユーザが不用意に落下させたり、壁等にぶつける虞が高いため、そのディスプレイとしてのＦＰＤモジュールの表示面には、通常、損傷防止用の保護板が装着されている。

また、モバイル電子機器には、その携帯性の向上という点から小型薄型化の要求が本質的に強く、そのうちでもスペース占有率の大きいディスプレイとしてのＦＰＤに対しては、薄型化が特に強く要求されている。この薄型化の要求に対して、上記保護板が障害となっている。

そこで、保護板が可及的に薄型化の障害にならないように、特許文献１に示されるように、保護板をＦＰＤの表示面に接着剤を用いて直接貼着する方法が提案されている。

再公表特許ＷＯ２００２／０６７０４４

上述した特許文献１の方法による場合、保護板を貼り合せる際に接着剤中に気泡が混入することがあり、この混入気泡が、表示品位を低下させる原因となる。また、保護板と液晶表示パネル間の間隙つまり接着剤層厚が同一製品内或いは製品毎にばらつき易い。同一製品内で接着剤層厚がばらつくと表示むら等が生じて表示品位が低下し、製品毎に接着剤層厚がばらつくと製品としての厚さがばらつくことになり薄型化にも逆行することになる。

本発明の目的は、表示面に保護板を装着することによる表示品位の低下が防止され、且つ保護板を設けることによるモジュールの厚型化を可及的に抑制した、平面表示モジュールとその製造方法を提供する。

本発明の請求項１に記載された平面表示モジュールの製造方法の発明は、平坦な表示面を備える表示パネルの前記表示面の表示が行われる有効表示領域の周囲の額縁状の非表示領域に対応させて外枠部材を配置し、前記外枠部材が囲む前記表示領域に対応する領域内に未硬化の接着剤を所定量だけ滴下し、前記表示パネルをセットしたチャンバ内を排気して真空状態とし、真空状態下で透明な材料からなる保護板を前記外枠部材と前記接着剤に密着させて被装し、前記チャンバ内を大気圧に戻し、接着剤を硬化させることにより、前記保護板と前記外枠部材と前記表示パネルの表示面とにより形成される空間内に隙間無く充填された透明な接着剤充填層とする、ことを特徴とするものである。

本発明の請求項２に記載された平面表示モジュールの製造方法の発明は、平坦な表示面を備える表示パネルの前記表示面の表示が行われる有効表示領域の周囲の額縁状の非表示領域に対応させて外枠部材を配置し、前記表示パネルをセットしたチャンバ内を排気して真空状態とし、前記外枠部材が囲む前記表示領域に対応する領域内に未硬化の接着剤を所定量だけ滴下し、真空状態下で透明な材料からなる保護板を前記外枠部材と前記接着剤に密着させて被装し、前記チャンバ内を大気圧に戻し、接着剤を硬化させることにより、前記保護板と前記外枠部材と前記表示パネルの表示面とにより形成される空間内に隙間無く充填された透明な接着剤充填層とする、ことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の平面表示モジュールの製造方法において、前記接着剤が紫外線硬化型接着剤であることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に記載された平面表示モジュールの発明は、平坦な表示面を備える表示パネルと、前記表示面を保護するために前記表示面に対向して設置される保護板と、前記保護板と前記表示面との間に介設され、前記表示面の表示が行われる表示領域の周囲の額縁状の非表示領域に対応させて配置されたスペーサとなる外枠部材と、前記外枠部材が囲む前記表示領域に対応する空間内に隙間無く充填された透明な接着剤により形成された接着剤充填層とを、有することを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の平面表示モジュールにおいて、前記平坦な表示面を備える表示パネルが、一対のガラス基板間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルである、ことを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の平面表示モジュールにおいて、前記表示パネルの表示面となるガラス基板の外面に偏光板が貼着されており、前記偏光板が貼り付けられたガラス基板面と保護板面を対向配置させ、前記偏光板が貼り付けられたガラス基板面と前記保護板面との間に前記接着剤充填層が介設されている、ことを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の平面表示モジュールにおいて、前記保護板の一方の面に偏光板が貼着され、前記保護板の前記偏光板が貼着された面と前記表示パネルの表示面となる前記ガラス基板面とを対向配置させ、前記保護板の前記偏光板が貼着された面と表示面となる前記ガラス基板面との間に前記接着剤充填層が介設されている、ことを特徴とするものである。

請求項８に記載された発明は、請求項４乃至請求項７のうちの何れかに記載された平面表示モジュールにおいて、前記外枠部材が光の透過を遮断する遮光材料で形成されている、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、表示面に保護板を装着することによる表示品位の低下が防止され、且つ、保護板を設けることによる平面表示モジュールの厚型化が可及的に抑制される。

（ａ）は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示した模式的断面図で、（ｂ）はそのうちの主要部材単体を示した平面図である。本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを製造する方法を示すフローチャート図である。本発明の他の実施形態としての液晶表示モジュールを示した模式的断面図である。本発明の他の実施形態としての液晶表示モジュールの製造方法を示したフローチャート図である。

図１（ａ）は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図で、（ｂ）はそのうちの一主要部材を示す平面図である。

電極（不図示）が形成された一対の矩形をなすガラス基板１、２を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材（不図示）により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれたガラス基板１、２間に液晶（不図示）が封入されている。一対のガラス基板１、２各外面には、矩形をなす一対の偏光板３、４がそれぞれ貼着されている。

一対の表示面となるガラス基板１と対向配置されたガラス基板２の一端面を前ガラス基板１の対応する端面よりも所定の長さに突出させ、一枚板部２１が形成されている。この一枚板部２１には図示されていない液晶を駆動するための入力信号配線が形成されており、液晶駆動用ドライバチップ５が、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式により搭載されている。また、一枚板部２１の突出縁部に形成された入力信号配線の接続端子アレイ部には、フレキシブル配線基板６が導通接合されている。このフレキシブル配線基板６の他端部は図示されていない外部駆動制御回路基板に電気接続されている。したがって、外部からの表示駆動制御信号は、フレキシブル配線基板６と図示されていない一枚板部２１上の入力信号配線を介してドライバチップ５に入力され、これに応じてドライバチップ５から出力される駆動信号電圧が、各電極から引き出された出力配線（不図示）を通じて表示領域内の各電極に印加される。

上述のように構成された液晶表示パネルの表示面つまり前ガラス基板１に貼着された前偏光板３の表側には、実質的に透明な保護板７が設置されている。保護板７としては、強化ガラス或いはポリカーボネイト等のプラスチック板が好適に用いられる。

ここで、透明保護板７は、前偏光板３表面に複合介装体８を介し密接設置されている。複合介装体８は、前偏光板３と同じ外形の枠状スペーサ８１とその枠内に充填された接着剤充填層８２とからなる。

本実施形態の枠状スペーサ８１は、黒色のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：polyethylene terephthalate）からなる厚さが０．１ｍｍ程度の薄膜スペーサであり、図１（ｂ）に示されるように、平面外形が前偏光板３と同じ矩形をなしている。この矩形枠状スペーサ８１の枠幅ｗは全周にわたり一定で、液晶表示パネルの有効表示領域Ｚに対応する領域を全周にわたり均等に囲む寸法に設定され、本実施形態では約１ｍｍ程度に設定されている。このような黒色の矩形枠状スペーサ８１を設置することにより、表示エリアが明瞭に画定され、表示の視認性が向上する。

枠状スペーサ８１が囲む有効表示領域Ｚに対応する高さが０．１ｍｍの空間には、実質的に透明な材質の接着剤が隙間無く充填され、接着剤充填層８２が形成されている。本実施形態の接着剤充填層８２は、透明なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いて形成されている。ここで使用されるアクリル系紫外線硬化型接着剤は、ＰＥＴフィルムやポリカーボネイト等のプラスチックス及びガラス等のセラミックスとの接着耐久性に優れていることに加え、硬化させる際の取り扱いが容易である

以上のように構成された本実施形態の液晶表示モジュールでは、液晶表示パネルの表示面に保護板７が０．１ｍｍ程度の薄い複合介装体８を介して密接装着されているから、複合介装体８がモジュール全体の厚さを増加させることは殆ど無く、保護板７が装着された液晶表示モジュールを薄型化に逆行することなく可及的に薄く得ることができる。

また、従来の単一接着層を枠状スペーサ８１を用いた複合介装体８としたから、接着剤充填層８２の厚さが全体にわたり枠状スペーサ８１と同じ厚さに成形され、保護板７と前偏光板３間の間隙が全体にわたり０．１ｍｍ程度に均一に保持され、観察者が表示を、保護板７を介し常に均一な画質で視認することができる。

次に、上述の液晶表示モジュールの製造方法について、図２のフローチャートに基づき説明する。

保護板７が装着されていない液晶表示パネルの表示面に枠状スペーサ８１を前偏光板３上に正確に位置決めして載置する（ＳＡ１）。この際、前偏光板３と同じ平面外形の枠状スペーサ８１を外側端面が前偏光板３の対応する端面に重なるように正確に位置合わせを行い載置する。この位置合わせにおける各端面のずれ量が枠幅ｗよりも大きい場合は論外であるが、枠幅以内つまり１ｍｍ以内のずれ量であっても、枠状スペーサ８１と前偏光板３表面間の密着性に悪影響を及ぼすため、可及的に正確な位置合わせが要求される。なお、前記状スペーサ８１を前記前偏光板３に接着剤または両面テープで固定してもよい。

次に、枠状スペーサ８１内の前偏光板３上にアクリル系紫外線硬化型接着剤（以下、アクリル系ＵＶ接着剤という）を滴下する（ＳＡ２）。この場合の滴下量は、枠状スペーサ８１で囲まれる高さが０．１ｍｍの空間容積よりも若干多い量に設定される。これにより、接着材の硬化収縮による気泡の発生を防止することができる。

この後、液晶表示パネルを真空チャンバ内にセットする（ＳＡ３）。

そして、真空チャンバ内を排気して真空状態にする（ＳＡ４）。

次に、真空状態を維持して、保護板７を枠状スペーサ８１上に載置する（ＳＡ５）。この際も、保護板７を枠状スペーサ８１に対してずれないように位置決めした後、加圧しながら載置する。これにより、滴下されているアクリル系ＵＶ接着剤が枠内空間内に押し広げられて隙間なく充填され、真空雰囲気下であるから表示領域に気泡が発生することがない。

次に、真空チャンバを大気圧に戻す（ＳＡ６）。

この後、アクリル系ＵＶ接着剤を介し保護板７が接着された液晶表示パネルに紫外線を照射しアクリル系ＵＶ接着剤を硬化させて接着剤充填層８２とする（ＳＡ７）。大気圧に戻すことにより保護板７と液晶表示パネルが互いに均一に押し付けられ、間隔が一定になった後、接着剤が硬化するので、保護板７が枠状スペーサ８１と接着剤充填層８２からなる複合介装体８を介し前偏光板３の全面にわたり均一に０．１ｍｍの間隙を保って接着される。

なお、ＳＡ２とＳＡ３の工程の順序を変えてもよい。すなわち、液晶表示パネルを真空チャンバ内にセットした後に、アクリル系ＵＶ接着剤を滴下することにより、埃等の異物が未硬化の接着剤の表面に付着することを防止できる。

以上のように、本実施形態の製造方法では、真空状態下でアクリル系ＵＶ接着剤を枠状スペーサ８１の囲繞空間内に押し広げて充填するから、充填されるアクリル系ＵＶ接着剤中に気泡が混入する不具合の発生が確実に防止され、その結果保護板７を、複合介装体８を介し前偏光板３の全面にわたり均一に０．１ｍｍの間隙を保って接着することができる。

次に、本発明の他の実施形態について、図３に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態の液晶表示モジュールは、液晶表示パネルの前偏光板を保護板側に貼着してある点で上記実施形態の液晶表示モジュールと構成が異なっている。

液晶表示パネルの偏光板が貼着されていない前ガラス基板１の表面（反液晶挟持側表面）に、複合介装体１０を介し、前偏光板１１が裏面（反観察側表面）に貼着された保護板１２が接着されている。

複合介装体１０は、上記実施形態における複合介装体８とは枠状スペーサ１０１が黒色ではなく透明な樹脂で形成されている点で構成が異なっているが、接着剤充填層１０２としては同じアクリル系ＵＶ接着剤が使用されている。

前偏光板１１は、後偏光板４よりも大面積に、従って上記実施形態における前偏光板３よりも大面積に、形成されている。

上述の前偏光板１１は透明なポリカーボネイトからなる保護板１２の裏面に貼着されているが、この保護板１２の裏面（複合介装体８との接着面）には、ブラックマスク１３が印刷により塗布形成されている。ブラックマスク１３は液晶表示パネルの有効表示領域Ｚに対応する領域を囲む矩形枠状に塗布されている。

以上のように構成された本実施形態の液晶表示モジュールでは、前述した上記実施形態の液晶表示モジュールと同様の効果が奏されることに加え、保護板１２の裏面に表示画面を画定するためのブラックマスク１３が塗布形成されているから、前記ブラックマスク１３の端面と前記透明な枠状スペーサとの位置決めが容易であり、上記実施形態のように黒色枠状スペーサ８１により表示画面を画定する場合に比べて表示画面がより正確に画定され、表示領域が損なわれないので表示の視認性がより向上する。

次に本実施形態の液晶表示モジュールの製造方法について、図４のフローチャートに基づき説明する。

まず、前偏光板１１が装着されていない液晶表示パネルを真空チャンバ内にセットする（ＳＢ１）

次いで、枠状スペーサ１０１を前ガラス基板１上に位置決めして載置する（ＳＢ２）。この際、上記実施形態の場合のように共に同じ外形の枠状スペーサ８１を前偏光板３に正確に整合して重ねる必要がなく、枠状スペーサ１０１を有効表示領域Ｚに対応させて前ガラス基板１上に載置するだけでよく、位置決め作業がより容易となる。

この後、真空チャンバ内を排気して実質的に真空化された雰囲気を得る（ＳＢ３）。

次に、真空状態を維持したまま、枠状スペーサ１０１内の前ガラス基板１上にアクリル系ＵＶ接着剤を滴下する（ＳＢ４）。この場合の滴下量も、上記実施形態の場合と同様に、枠状スペーサ１０１で囲まれる高さが０．１ｍｍの囲繞空間容積よりも若干多い量に設定される。

次に、裏面に前偏光板１１が貼着されたブラックマスク１３付き保護板１２を、その裏側の前偏光板の縁辺が枠状スペーサ１０１に接するように載置する（ＳＢ５）。この際も、枠状スペーサ１０１に対して保護板１２を位置決めしつつ押圧載置する。これにより、滴下されているアクリル系ＵＶ接着剤が囲繞空間内に押し広げられるが、真空雰囲気下であるからアクリル系ＵＶ接着剤内に気泡が巻き込まれることが無い。その結果、囲繞空間内にアクリル系ＵＶ接着剤が隙間無く充填される。

次に、保護板１２を介して紫外線を照射しアクリル系ＵＶ接着剤を硬化させて接着剤充填層１０２とする（ＳＢ６）。この硬化作用によるアクリル系ＵＶ接着剤の体積収縮量は余剰量を相殺できる程度の僅かな量である。言い換えれば、前述した滴下ステップ（ＳＢ４）において、アクリル系ＵＶ接着剤が硬化による収縮量で相殺される程度の量を余剰量として滴下される。これにより、前偏光板１１付き保護板１２が複合介装体１０を介し前ガラス基板１の表面の所定位置に均一に０．１ｍｍの間隙を保って接着される。

この後、真空チャンバ内を大気開放して真空状態を解除し、ブラックマスク付き保護板１２が接着された液晶表示モジュールを採り出す（ＳＢ７）。この段階では、アクリル系ＵＶ接着剤の硬化が完了しているため、接着剤充填層１０２に気泡が混入する虞はない。

以上のように、本実施形態の製造方法では、上記実施形態と同様に真空状態下でアクリル系ＵＶ接着剤による接着作業を行うから、充填されるアクリル系ＵＶ接着剤中に気泡が混入する不具合の発生が同様に確実に防止されることに加え、大面積の前偏光板１０を貼着した保護板１２を複合介装体１０を介して前ガラス基板１表面に接着する手順としたから、上記実施形態のように前偏光板３上に同じ外形の複合介装体８を正確に整合させて載置する位置決め作業が不要となり、保護板１２の接着作業性が向上する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、本発明は、液晶表示モジュールに限らず、有機ＥＬディスプレイモジュールやプラズマディスプレイモジュール等の種々のＦＰＤモジュールに広く適用可能である。

１前ガラス基板
２後ガラス基板
３、１１前偏光板
４後偏光板
８、１０複合介装体
８１、１０１枠状スペーサ
８２、１０２接着剤充填層
７、１２保護板
１３ブラックマスク

Claims

平坦な表示面を備える表示パネルの前記表示面の表示が行われる有効表示領域の周囲の額縁状の非表示領域に対応させて外枠部材を配置し、
前記外枠部材が囲む前記表示領域に対応する領域内に未硬化の接着剤を所定量だけ滴下し、
前記表示パネルをセットしたチャンバ内を排気して真空状態とし、
真空状態下で透明な材料からなる保護板を前記外枠部材と前記接着剤に密着させて被装し、
前記チャンバ内を大気圧に戻し、接着剤を硬化させることにより、前記保護板と前記外枠部材と前記表示パネルの表示面とにより形成される空間内に隙間無く充填された透明な接着剤充填層とする、ことを特徴とする平面表示モジュールの製造方法。
平坦な表示面を備える表示パネルの前記表示面の表示が行われる有効表示領域の周囲の額縁状の非表示領域に対応させて外枠部材を配置し、
前記表示パネルをセットしたチャンバ内を排気して真空状態とし、
前記外枠部材が囲む前記表示領域に対応する領域内に未硬化の接着剤を所定量だけ滴下し、
真空状態下で透明な材料からなる保護板を前記外枠部材と前記接着剤に密着させて被装し、
前記チャンバ内を大気圧に戻し、接着剤を硬化させることにより、前記保護板と前記外枠部材と前記表示パネルの表示面とにより形成される空間内に隙間無く充填された透明な接着剤充填層とする、ことを特徴とする平面表示モジュールの製造方法。
前記接着剤は紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の平面表示モジュールの製造方法。
平坦な表示面を備える表示パネルと、
前記表示面を保護するために前記表示面に対向して設置される保護板と、
前記保護板と前記表示面との間に介設され、前記表示面の表示が行われる表示領域の周囲の額縁状の非表示領域に対応させて配置されたスペーサとなる外枠部材と、前記外枠部材が囲む前記表示領域に対応する空間内に隙間無く充填された透明な接着剤により形成された接着剤充填層とを、有することを特徴とする平面表示モジュール。
前記平坦な表示面を備える表示パネルは、一対のガラス基板間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルであることを特徴とする請求項４に記載の平面表示モジュール。
前記表示パネルの表示面となるガラス基板の外面に偏光板が貼着されており、前記偏光板が貼り付けられたガラス基板面と保護板面を対向配置させ、前記偏光板が貼り付けられたガラス基板面と前記保護板面との間に、前記接着剤充填層が介設されていることを特徴とする請求項５に記載の平面表示モジュール。
前記保護板の一方の面に偏光板が貼着され、前記保護板の前記偏光板が貼着された面と前記表示パネルの表示面となる前記ガラス基板面とを対向配置させ、前記保護板の前記偏光板が貼着された面と表示面となる前記ガラス基板面との間に、前記接着剤充填層が介設されていることを特徴とする請求項５に記載の平面表示モジュール。
前記外枠部材が光の透過を遮断する遮光材料で形成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項７のうちの何れかの請求項に記載の平面表示モジュール。