JP2011075718A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 枠体開口部の外側の透光性基板と、枠体開口部の内側の表示パネルとを透光性接着剤を充填して一体的に接着する際に、枠体開口端部の近傍に空隙が発生することを防止する。
【解決手段】 表示パネル８の上ガラス基板の外面に貼り付けられる上偏光板５の四隅をＲ形状とする。そして、透光性基板１５に接着剤１４を塗布し、その塗布面を下方に向けて接着層が形成された表示パネルの上面に貼り合わせ、枠体開口端部の近傍に空隙を混入することなく接着剤を充填し、接着剤を硬化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置の表示面に透光性接着剤により透光性基板を貼り付けた表示装置やその製造方法に関する。

表示パネルの表示面には表示面保護用や耐衝撃用のカバーガラスが設置されている。また、カバーガラスに代えてタッチパネルが設置された表示装置も知られている。しかし、表示パネルとカバーガラスやタッチパネルとの間に空気層が介在すると、表示パネルの表面やカバーガラス又はタッチパネルの下側表面で光が反射し、この反射損により表示面が暗くなる不具合が生じた。

これを解決する方法として、液晶パネルとカバーガラス又はタッチパネルの間に、ガラスの屈折率に近い屈折率を有する透明接着剤を充填する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この構造によれば、表示パネルの表示側表面やカバーガラスの表示パネル側表面での反射損失を低減させることができる。更に、カバーガラスと表示パネルが接着剤により一体化するために、耐衝撃性が向上する利点がある。

特許文献１には、タッチパネルと表示パネルの間に透明接着剤を充填したタッチパネル付き表示装置が記載されている。タッチパネルと表示パネルの間に透明接着剤を充填する方法は次のとおりである。まず、タッチパネルの裏面を上方に向けて透明接着剤を塗布する。次に、これを反転して、透明接着剤の液だれを形成する。次に、液だれが形成されたタッチパネルを表示パネルの上方からゆっくり降下させて貼り合わせる。透光性基板を降下させると、透明接着剤からなる液だれの先端が表示パネルの表面に接触し、接触面が次第に周辺へ広がる。このように充填すると、透明接着剤に気泡が混入することを防止できることが知られている。

以下、図５と図６を用いて従来の表示装置の製造方法について詳しく説明する。図５（ａ）はこの表示装置の断面を示す図である。液晶パネル５８と保護用ガラス基板６５の間に接着剤６４が充填されている。図５（ｂ）はこの表示装置の偏光板の形状を説明する上面図である。図示するように、液晶パネル５８に設けられた上偏光板５５の四隅は直角形状となっている。

図６（ａ）は、液晶パネル５８上に保護用ガラス基板６５を貼り付ける従来の製造方法を表す断面図である。液晶パネル５８は、上ガラス基板５１と、シール材５４により間隙を形成するように貼り付けられた下ガラス基板５２と、その間隙に封入された液晶５３と、上ガラス基板５１の端部下面に実装されたＩＣ５７と、上ガラス基板５１の外面に貼り付けられた上偏光板５５と、下ガラス基板５２の外面に貼り付けられた下偏光板５６とから構成されている。上偏光板５５は、上述のように四隅が直角形状である。液晶パネル５８の下部にはバックライト５９が設置されている。液晶パネル５８の周囲には枠体６０が設置され、枠体６０の上部には開口部６１が形成され、液晶パネル５８の表示面が見えるように構成されている。

この構造体の表示面側に接着する保護用ガラス基板６５の表面に、液体の透明接着剤６４を塗布する。透明接着剤６４としてＵＶ硬化型の透明接着剤を使用する。保護用ガラス基板６５は、枠体６０の上部の開口部６１よりもやや大きい形状を有し、開口部６１の開口端部６２に重なる。透明接着剤６４は１０００〜６０００ｍＰａ・ｓの粘度を有し、反転したときに液だれが形成される。この保護用ガラス基板６５を矢印方向にゆっくり降下させて、保護用ガラス基板６５、枠体６０の開口端部６２及び液晶パネル５８を一体的に接着する。接着の際には紫外線を照射する。

図５（ｂ）は、保護用ガラス基板６５、枠体６０の開口端部６２及び液晶パネル５８を接着した状態を表す断面図である。図５（ｃ）は接着剤硬化工程後の表示装置の上面図を表す。枠体６０の内側に透光性基板６５が接着され、開口部６１から表示パネルの表示面が見えている。図５（ｂ）や図５（ｃ）に示すように、開口端部６２の近傍、すなわち、開口部６１の四隅には空隙６３が生じている。

特開平９−２７４５３６号公報

従来の表示装置の製造方法によると、上偏光板の四隅が直角形状のため、枠体の開口端部と上偏光板又は上ガラス基板との間に隙間ができない。そのため、保護ガラス基板などの透光性基板と液晶パネルの間に接着剤を充填した場合に、表示装置の開口部のコーナー部に空隙が形成され、コーナー部で透明接着剤が充填されなかった。また、保護用ガラス基板と液晶パネルの間に気泡や空隙が発生し、液晶パネルの反りや液晶層の厚みむらを生じさせるため、色むらが発生する、という不具合があった。

上記の課題を解決するために、本発明の製造方法は、表示パネルの上ガラス基板の外面に、四隅がＲ形状の上偏光板を貼り付ける。そして、透光性基板に接着剤を塗布し、その塗布面を下方に向けて接着層が形成された表示パネルの上面に貼り合わせ、接着剤を硬化する。

また、上偏光板の四隅のＲ形状はそれぞれＲ１ｍｍ〜２ｍｍとする。これにより、透光性基板を表示パネルの上面に貼り合わせる際に、表示パネルを構成する枠体の開口部の端部近傍で透明接着剤を流れ易くし、気泡や空隙を混入することなく接着剤を充填することができる。

本発明の製造方法によれば、表示パネルの上面と透光性基板の下面との間に気泡や空隙を混入することなく接着剤を充填することができる。

本発明に係る表示装置の偏光板形状を示した説明図である。 本発明に係る表示装置の製造方法を工程順に示した説明図である。 本発明の製造方法により製造された表示装置の上面図である。 本発明に係る表示装置の製造方法を工程順に示した説明図である。 従来の表示装置の偏光板形状を示した説明図である。 従来の表示装置の製造方法を工程順に示した説明図である。

本発明の表示装置の製造方法は、表示パネルと透光性基板との貼り合わせにおいて、表示パネルの上ガラス基板に、四隅がＲ形状の上偏光板が設けられる。そして、透光性基板に接着剤を塗布し、その塗布面を下方に向けて接着層が形成された表示パネルの上面に貼り合わせ接着剤を硬化する。

以下、本発明の表示装置の製造方法について図面を用いて具体的に説明する。

図１（ａ）は本発明の製造方法によって製造された表示装置の断面を模式的に示す図である。表示パネル８と透光性基板５との間に接着剤４が充填されている。図１（ｂ）はこの表示装置の表示パネルに用いられる光学フィルムである上偏光板の形状を説明する上面図である。図示するように、上偏光板５の四隅はＲ形状となっている。

次に、図２を用いて本発明の製造方法の工程を説明する。図２（ａ）は配置工程を表す模式図である。表示装置の枠体１０は上部に開口部１１を備えている。図示されないが、表示パネル８は一対の対向する上ガラス基板と下ガラス基板の間に液晶が封入された構造で、各ガラス基板の表面にはそれぞれ上偏光板と下偏光板が設けられている。ここで、上偏光板は、四隅がＲ形状となっている。この表示パネル８を枠体１０の内側の開口部１１に近接して設置する。枠体１０の開口部の開口端部１２と表示パネル８の上面との間に間隙を設けても、接触させてもよい。

図２（ｂ）は接着剤塗布工程を表す模式図である。透光性基板１５の表面に透光性の接着剤１４を塗布する。接着剤１４は、透光性基板１５の表面に点状に塗布する。例えば透光性基板１５の表面中央部に１点、あるいは、更に隅部に４点塗布する。接着剤１４の塗布量は、表示パネル８側全面に０．０５〜０．３ｍｍ程度の厚さに塗布することができる量とする。

図２（ｃ）は貼り合せ工程を表す模式図である。上下を反転させた透光性基板１５を表示パネル８の上方に配置する。配置の際には透光性基板１５と表示パネル８及び枠体１０との間の位置合わせを行う。接着剤１４は重力の作用により液だれが形成される。この状態で、透光性基板１５をゆっくり降下する。透光性基板１５の降下は、液だれの表面に波紋が生じない程度の速度とする。例えば、５〜１００μｍ／ｓｅｃの速度で降下させる。例えば、使用する接着剤１４の粘度が２０００〜３０００ｍＰａ・ｓである場合には、降下速度を約２０μｍ／ｓｅｃとする。そして、接着剤１４と表示パネル８との間の接触面積を拡大させて透光性基板１５の下面全体に接着剤１４を充填する。このとき、接着剤１４は、上偏光板の四隅がＲ形状であるため、枠体１０の開口端部１２の近傍に流れやすくなり、開口部１１の四隅に気泡や空隙を混入することなく充填される。

図２（d）は、接着剤硬化工程を表す。接着剤１４として熱硬化型接着剤を使用した場合には加熱し、ＵＶ硬化型接着剤の場合には紫外線を照射し、可視光硬化型接着剤のときは可視光を照射して硬化する。

図３は、接着剤硬化工程後の表示装置の上面図を表す。枠体１０の内側に透光性基板１５が接着され、開口部１１から表示パネルの表示面が見えている。上偏光板の四隅をＲ形状とすることで、各コーナー部での接着剤の充填がスムーズになり、コーナー部に空隙を混入することなく接着剤を充填することができる。

なお、本発明の表示装置の製造方法で用いる表示パネルとして、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬパネル等の平面型表示パネルが例示できる。また、透光性基板１５として、表示面保護用のガラス基板、ポリカーボネートやアクリルなどの透明プラスチック基板、入力用タッチパネル等の平板透明基板を使用することができる。接着剤１４として熱硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、可視光硬化型接着剤等の透明接着剤を使用することができる。枠体１０として、金属、プラスチック、セラミック等を使用することができる。

本実施例による表示装置の製造方法を図４に基づき説明する。図４（ａ）は、表示パネル８及び枠体１０の断面構造を示し、配置工程を表している。表示パネル８は、ガラスからなる上基板１と下基板２がシール材４を介して対向して貼り合わされ、その間隙に液晶層３が形成されている。上基板１の内面にはＴＦＴマトリックスアレイが形成され、下基板２の内面にはカラーフィルターが形成されている。上基板１の右辺は突出し、突出部の下面にはＴＦＴアレイを駆動するためのドライバＩＣ７がＣＯＧにより実装されている。上基板１の外面に上偏光板５が、下基板２の外面に下偏光板６が貼り付けられている。図示されないが、本実施例の上偏光板５は、四隅がＲ形状となっている。表示パネル８の下部にはバックライト９が設置されている。表示パネル８及びバックライト９は、例えば図示しない筐体に設置されている。表示パネル８は数インチから１５インチの表示画面を有している。

枠体１０は金属板で形成され、上端には開口部１１を有し、下部は図示しない筐体に固定されている。開口部１１は開口部の上端部１２により仕切られている。表示パネル８を枠体１０の開口端部１２に近接して設置する。開口端部１２の端部板厚は約０．３〜０．６ｍｍである。開口端部１２の先端は、上偏光板５の外周部が平面的に重なる部位まで延在する。開口端部１２の下面と上偏光板５の上面との隙間は０ｍｍより大きく約０．３ｍｍ程度までである。

図４（ｂ）は、透光性基板１５の上面に接着剤１４を塗布した状態を示す断面図であり、接着剤塗布工程を表している。透光性基板１５としてガラス基板を使用した。接着剤１４は、透光性のＵＶ硬化型接着剤を使用した。接着剤１４の粘度は１０００〜６０００ｍＰａ・ｓである。接着剤１４の粘度を高くすると、次の貼り合せ工程で透光性基板１５を反転したときに液だれが形成し難くなり、粘度を低くすると、液だれ量が減少して、表示パネル８と透光性基板１５間に充填する接着剤１４の量が不足する。

図４（ｃ）は、表示パネル８の上方に接着剤１４を塗布した面を下面にした透光性基板１５の断面構造を示し、貼り合せ工程を表している。透光性基板２５の上下を反転して接着剤１４を下側にする。すると、重力により接着剤１４は液だれの形状となる。この液だれが形成された状態で、透光性基板１５を表示パネル８の露出面に降下させる。すると、液だれの先端が表示パネル８の表面に点接触する。その後、透光性基板１５を更に降下させることにより、接着剤１４と表示パネル８との接触面は次第に拡大する。この場合に、接着剤１４からなる液だれが表示パネル８に点接触したときに、液だれの表面に波紋が生じない降下速度で透光性基板１５を降下させる。波紋が生ずると、接着剤１４に気泡が混入するからである。接着剤１４は透光性基板１５の下面表面全面に拡散させる。このとき、液晶パネル２の上ガラス基板の外面に貼り付けられた上偏光板３の四隅をＲ形状とすることにより、開口端部１２の近傍に接着剤をスムーズに充填でき、液晶パネル２に貼り付けられた上偏光板３と透光性基板１との間に、気泡や空隙を混入することなく接着剤を充填することができる。

なお、表示パネル８と透光性基板１５間に充填した接着剤に許容される気泡の直径は約１００μｍまでである。従って、直径が１００μｍより小さい気泡は問題としていない。

図４（ｄ）は、透光性基板１５を表示パネル８の上部に接着した断面構造を示し、接着剤硬化工程を表す。接着剤１４が透光性基板１５の下面全面に拡散した後に、紫外線を照射して接着剤１４を硬化させる。紫外線は、３０００〜１００００ｍＪ／ｃｍ²照射する。硬化後の接着剤１４の硬度は、タイプＡ硬度１〜１０である。従って、硬化後の硬度はゴム弾性の性質を有する。硬度が高すぎると、熱膨張等による変形に対して上偏光板５の剥がれや損傷を生じ、硬度が低すぎると、表示パネル８の耐衝撃性が低下する。

表示装置の表示面に透光性接着剤により透光性基板を貼り付けた表示装置の製造方法を使用することで、安定した表示品位を確保した製品提供を実現できる。

１ 上基板
２ 下基板
３ 液晶層
４ シール材
５ 上偏光板
６ 下偏光板
７ ドライバＩＣ
８ 表示パネル
９ バックライト
１０ 枠体
１１ 開口部
１２ 開口端部
１３ 空隙
１４ 接着剤
１５ 透光性基板

Claims (3)

1. 表示パネルを、上部に開口部を有する枠体の内側であって前記枠体の前記開口部を仕切る開口端部に近接して配置する配置工程と、
   透光性基板の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
   前記接着剤が塗布された前記透光性基板を、前記接着剤の塗布面を下面にして、前記表示パネルの上面に貼り合わせる貼り合せ工程と、
   前記接着剤を硬化する接着剤硬化工程と、を備え、
   前記表示パネルの上表面には、四隅がＲ形状の偏光板が設けられることを特徴とする表示装置の製造方法。
2. 光学フィルムが表面に貼り付けられた表示パネルと、透光性基板との間に接着剤が充填された表示装置において、
   前記接着剤は前記光学フィルムと前記透光性基板との間に設けられており、前記光学フィルムの四隅がＲ形状であることを特徴とする表示装置。
3. 前記偏光板のＲ形状は、Ｒ１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。

Images