JP2011128462A - 表示パネルユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 保護板と表示パネルとを剥離した際に、保護板或いは表示パネルの何れか一方の所望の位置に粘着シートを意図的に残すことのできる表示パネルユニットを提供することである。
【解決手段】 表示パネル（３）と、表示パネルの光取出し側に配置された保護板（４）と、
表示パネルと保護板との間に粘着シート（１）を有する表示パネルユニットにおいて、粘着シートと表示パネルとの間の粘着力Ａと、粘着シートと保護板との間の粘着力Ｂとが互いに異なる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ゲーム機、デジタルカメラ、携帯端末等の表示装置に用いられる表示パネルユニットに関するものである。

液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、電子ペーパー、電界放出型表示パネル、ＰＤＰなどの表示パネルを製品に組込む際、製品の外装にガラス等からなる保護板を設け、その内側に表示パネルを配置することが知られている。このように透明な保護板を設ける理由の一つには、表示パネルを損傷から防ぐためであり、例えば、デジタルカメラ、携帯電話、ゲーム機、携帯端末などに備えられている。

ここで、表示パネルと透明な保護板が空気層を介して構成されている場合、気体（空気層）と固体（表示パネル、保護板）との界面において、大きな屈折率の差が生じてしまい、これに伴い外光の反射が生じてしまう。そのため、コントラストを低下させてしまうといった問題が生じてしまう。あるいは背面の景色が反射して表示画像と重なって見える、という視認性の低下の問題が生じてしまう。

そのため気体（空気層）と固体（表示パネル、保護板）の界面での反射を抑制する方法として、表示パネルと保護板との間に少なくとも１層以上の透明な粘着シートを介して密着する構成が、特開２００３−２９６４４号公報に開示されている。

また、粘着シートと透明な保護板、及び粘着シートと表示パネルとの間に働く粘着力を２００ｇ／２０ｍｍ以下（粘着力の測定方法はＪＩＳ Ｃ ２１０７に準拠するものである。）である構成が特開平８−３２７９７５号公報に開示されている。

特開２００３−２９６４４号公報 特開平８−３２７９７５号公報

しかしながら、上記いずれの特許文献においても、透明な保護板が破損して修理或いは交換を行う場合、透明な粘着シートの粘着力が保護板側と表示パネル側とで同じであるため、以下の問題が生じる。

すなわち、透明な粘着シートの粘着力が保護板側と表示パネル側とで等しい場合には、どちらに粘着シートが残るかは定まらない。そのため、例えば、表示パネルに粘着シートが残った場合には、保護板のみを交換すれば良く作業的には負荷は軽い。

しかし、保護板側に粘着シートが残った場合は、破損した保護板を交換する際に、新たな保護板或いは表示パネルに新たに粘着シートを貼り合わせるという、新たな工程が発生してしまう。そのため、作業者としては、保護板を表示パネルから剥離したその都度に応じて、対応を変えなければならないという、煩雑な作業工程が発生していた。これは破損した表示パネルを交換する際も同様である。

そのため、本発明の目的は、上記課題を解決するために、保護板と表示パネルとを剥離した際に、保護板或いは表示パネルの何れか一方の所望の位置に粘着シートを意図的に残すことで統一した交換作業のできる表示パネルユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では以下を提供する。

表示パネルと、
前記表示パネルの光取出し側に配置された保護板と、
前記表示パネルと前記保護板との間に粘着シートを有する表示パネルユニットにおいて、
前記粘着シートと前記表示パネルとの間の粘着力Ａと、前記粘着シートと前記保護板との間の粘着力Ｂとが互いに異なることを特徴とする表示パネルユニット。

本発明によれば、保護板と表示パネルとを剥離した際に、保護板或いは表示パネルの何れか一方の所望の位置に粘着シートを残すことができる。これにより、保護板或いは表示パネルが破損し、交換作業が必要になった場合には、統一した作業工程で保護板或いは表示パネルを交換することができる。

発明の実施形態における表示パネルユニットに関する図である。 発明の実施形態における表示パネルユニットに関する図である。 発明の実施形態における有機ＥＬ表示パネルに関する図である。 実施例１を示す図である。 実施例３を示す図である。

＜表示パネルユニット＞
以下、本発明の実施形態に係る表示パネルユニットについて、図面を参照して説明する。

まず、図１（ａ）（ｂ）には、透明な粘着シート１と、表示パネルの表示領域２を有する表示パネル３と、保護板４とを有する表示パネルユニットが示されている。なお、ＦＰＣ（外部接続端子）１８は、外部と表示パネルユニットを電気的に接続させるためのものである。

図１（ａ）は、表示パネルユニットの斜視図であり、図１（ｂ）は、表示パネルユニットの断面図である。

透明な粘着シート１は、後に詳述するが、例えばシリコーンやアクリルのような透明性かつ粘着性を有する材料であれば良い。尚、「透明」とは可視光に対して膜厚１０μｍにおいて９０％以上の透過率を持つものが好ましい。

次に、表示パネル３は、例えば液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、電子ペーパー、電界放出型表示パネル、ＰＤＰなどであり、何れでも良い。

次に、保護板４は、ガラス板、或いはアクリル樹脂板などがある。

上述した構成により、表示パネル３から保護板４までの間は、透明な粘着シート１が設けられているため、空隙がなく、外からの衝撃に対しても透明な粘着シート１があるため耐衝撃性が向上している。

また、表示パネルユニットには、上記の構成の他に、図２に示すように円偏光板の機能を有する粘着シート５が設けられていても良い。

図２では、円偏光板の機能を有する粘着シート５は、粘着シート１と保護板４との間に設けられているが、粘着シート１と表示パネル３との間に設けられていても良い。

なお、円偏光板の機能を有する粘着シート５とは、直線偏光板とλ／４板と粘着層からなる。円偏光板の機能とは、直線偏光板とλ／４板との作用によって得られる外光を遮断する機能である。

＜有機ＥＬ表示パネル＞
次に、表示パネル３の一例を、図３に示された有機ＥＬ表示パネルを用いて説明する。

図３には、ＴＦＴ回路が形成された基板１０と、ＴＦＴ回路の凹凸を平坦にするための平坦化層（不図示）が形成されている。更に、その上には、一対の電極であるアノード電極１１及びカソード電極１４と、それらの電極間に挟持された、発光層を含む有機化合物層１３がある。有機化合物層１３上にカソード電極１４が形成されている。「画素」とは、１つの発光素子に対応する領域を言う。また、画素の周辺領域には素子分離膜１２が形成されている。素子分離膜１２は、例えば、アクリル樹脂やポリイミドからなる。

そして、アノード電極１１は、例えばＡｇ等の高い反射率を持つ導電性の金属材料から形成される。また、アノード電極はそのような金属材料から成る層とホール注入特性に優れたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電性材料から成る層との積層体から構成しても良い。

一方、カソード電極１４は、複数の有機ＥＬ素子に対して共通に形成されている。また、発光層で発光した光を素子外部に取出し可能な半反射性或いは光透過性の構成を有している。具体的には、素子内部での干渉効果を高めるためにカソード電極１４を半反射性の構成とする場合、カソード電極１４は、ＡｇやＡｇＭｇなどの電子注入性に優れた導電性の金属材料から成る層を２〜５０ｎｍの膜厚で形成することにより構成されている。なお、半反射性とは、素子内部で発光した光の一部を反射し、一部を透過する性質を意味し、可視光に対して２０〜８０％の反射率を有するものをいう。また、光透過性とは、可視光に対して８０％以上の透過率を有するものをいう。

また、有機化合物層１３は、少なくとも発光層を含む単層又は複数の層からなる。例えば、有機化合物層１３の構成例としては、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層からなる４層構成や、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層からなる３層構成等が挙げられる。有機化合物層１３を構成する材料は、公知の材料を使用することができる。

基板１０には各有機ＥＬ素子を独立に駆動可能なように画素回路が形成されている。これらの画素回路は、複数のトランジスタから構成されている（不図示）。このトランジスタが形成された基板１０は、トランジスタとアノード電極１１とを電気的に接続するためのコンタクトホールが形成されたＳｉＮからなる層間絶縁膜に覆われている（不図示）。更に層間絶縁膜上には、画素回路による表面凹凸を吸収し、表面を平坦にするためにアクリル樹脂からなる平坦化膜が形成されている（不図示）。

また、カソード電極１４の上には、空気中の酸素や水分から有機化合物層１３を保護するために保護層が形成されている。

保護層は、３層構成からなり、カソード電極１４側から第１の保護層１５、第２の保護層１６、第３の保護層１７の構成となっている。

第１の保護層１５は、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなどの無機材料からなり、そのうえに積層される第２の保護層１６を構成する樹脂材料が含有する水分から有機化合物層１３を保護する作用を有する。また、第１の保護層１５は、上記樹脂材料の硬化に伴い発生する応力を緩和する作用を持たせることも可能である。膜厚は０．１μｍ以上１．０μｍ以下が好ましく、ＣＶＤ法で形成することが好ましい。

第２の保護層１６は、水分含有率が低い透明な樹脂材料から構成される。水分含有率としては、１００ｐｐｍ以下が好ましい。また、透明性としては可視光に対して膜厚１０μｍにおいて９０％以上の透過率を持つものが好ましい。樹脂材料としては、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂、熱可塑性樹脂が好ましい。これらの樹脂としては、具体的にはエポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、フェノール樹脂等を構成単位として含む重合体または共重合体、各種ゴム系樹脂が挙げられる。膜厚は、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。このような第２の保護層は、塗布法、印刷法等により形成可能である。

第３の保護層１７は、ＳｉＮなどの無機材料からなり、有機ＥＬ素子内部への外部からの酸素や水分の侵入を防ぐ作用を有する。膜厚は０．５μｍ以上５．０μｍ以下が好ましく、ＣＶＤ法で形成することが好ましい。

なお、保護層（１５，１６，１７）の代わりに、ガラスキャップからなる封止ガラスを用いても良い。

＜粘着シート＞
粘着シートとして好ましく用いる透明樹脂としては、シリコーン、アクリル基又はメタクリル基を有するアクリル系モノマーを成分とするアクリル系ポリマーなどが挙げられる。

アクリル系ポリマーの官能基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基などが挙げられる。

次に、上述した表示パネルユニットにおいて、保護板あるいは表示パネルのみを容易に修理或いは交換することを可能にすることができる構成を説明する。

第１に、表示パネルと透明な粘着シートと間の粘着力Ａと、表示パネルの光取出し側に配置された保護板と粘着シートとの間の粘着力Ｂとは互いに異なった構成とする。

すなわち、粘着力Ａと粘着力Ｂとを比較した場合、Ａ＞Ｂの関係或いはＡ＜Ｂの関係という関係が成り立つように構成されている。Ａ＞Ｂの場合、剥離する面は、保護板側と粘着シートとの境界面となる。また、Ａ＜Ｂの場合、剥離する面は、表示パネルと粘着シートとの境界面となる。この関係は粘着シートの表裏面で粘着力を変えることによって実現できる。

なお、単層の粘着シートの材料としては、公知のようにアクリル、シリコーンなどで基材と硬化剤の２液の分量で粘着力を調整することが可能である。例えば、−Ｓｉ−Ｃ２Ｈ３系の基材と、−Ｓｉ−Ｈ系の硬化剤とがある。

そして、単層の粘着シートにおいて、表裏で粘着力が異なる製造方法としては以下である。

すなわち、粘着剤を２液性で混合した後にシートに塗布し、熱あるいは常温下で反応させて粘性をもったゲル状にすると共に、この時に湿度を表裏で異なるようにコントロールすることで、表裏で粘着力の違うシートを得ることが可能となる。

湿度を異ならせるためには、後にセパレーターとなるフィルムに混合液を塗布後、セパレーターと密着していない側を、上記混合液の塗布時とは異なる湿度で硬化させる。

すると、粘着力としては、セパレーターと密着している面の粘着力の方が、セパレーターと密着していない面よりも大きくなる。

なお、粘着シートは複数のシートからなっても良い。この場合も同様に、表示パネルと透明な粘着シートと間の粘着力Ａと、表示パネルの光取出し側に配置された保護板と粘着シートとの間の粘着力Ｂとし、粘着力Ａと粘着力Ｂとは互いに異なる。

第２に、表示パネルの粘着シートが複数のシートを有する場合において、第１の粘着シートと、円偏光板の機能を有する第２の粘着シートとを有する場合を説明する。なお、円偏光板の機能を有する第２の粘着シートとは、直線偏光板とλ／４板と粘着層からなる。

なお粘着層は、λ／４板側に設けられても良いし、直線偏光板側に設けられても良いし、両方に設けられても良い。すなわち、接着するために必要な箇所に設けられれば良い。

次に、表示パネル側から第１の粘着シート、第２の粘着シート、保護板の順に構成した場合について説明する。

まず、先述したように、表示パネルと透明な第１の粘着シートと間の粘着力をＡとし、表示パネルの光取出し側に配置された保護板と第２の粘着シートとの間の粘着力をＢとする。そして、第１の粘着シートと第２の粘着シートとの間の粘着力をＣとした場合、Ａ＜Ｂ、Ｃの関係が成り立つように構成されても良い。

この場合、剥離される面は、表示パネルと第１の粘着シートとの境界面となる。

一方、Ｂ＜Ａ、Ｃの関係が成り立つように構成されても良い。この場合、剥離される面は、第２の粘着シートと保護板との境界面となる。

第３に、第２の説明で記した第１の粘着シートと第２の粘着シートの順番を変えた構成を説明する。すなわち、表示パネル側から第２の粘着シート、第１の粘着シート、保護板の順に構成された場合である。
この場合、表示パネルと第２の粘着シートと間の粘着力をＡ、表示パネルの光取出し側に配置された保護板と第１の粘着シートとの間の粘着力をＢ、第２の粘着シートと第１の粘着シートとの間の粘着力をＤとする。この時、Ａ＜Ｂ、Ｄの関係が成り立つように構成されても良い。

この場合、剥離される面は、表示パネルと第２の粘着シートとの境界面となる。

一方、Ｂ＜Ａ、Ｄの関係が成り立つように構成されても良い。この場合、剥離される面は、第１の粘着シートと保護板との境界面となる。

なお、保護板の代わりにタッチプレートが設けられていても良いし、保護板とタッチプレートとが一体化していても良い。

以上のように、界面に応じて粘着力の差異を設けることにより、保護板或いは表示パネルを剥離する際に、単層の透明な粘着シートが保護板側、あるいは表示パネル側に確実に残留することが可能になる。また、同様に複数の粘着シートからなる場合、第１の粘着シート或いは第２の粘着シートが、保護板側、あるいは表示パネル側に確実に残留することが可能になる。

また、複数の粘着シートが第１の粘着シート及び第２の粘着シートから構成される場合に、第１の粘着シートと第２の粘着シートとの間の粘着力Ｅとした場合、Ｅ＜Ａ、Ｂの関係が成り立つように構成された表示パネルユニットであっても良い。

この場合には、剥離される面は、第１の粘着シートと第２の粘着シートとの境界面となる。そして、この場合には、表示パネル或いは保護板を交換する際に、第１の粘着シート或いは第２の粘着シートが交換され、新しい粘着シートとすることができる。このため、繰り返し粘着シートを用いる場合に比べて粘着力の低下を低減することができるといった効果がある。

なお、交換手順を何れかに統一できれば良いので、先述した第１の粘着シート或いは第２の粘着シートのいずれかを円偏光板の機能を有する粘着シート（円偏光板）としても良い。

この場合、円偏光板を表示パネル側に残された状態で、かつ円偏光板として機能しない粘着シートを保護板側に残された状態で剥離しても良い。或いは、円偏光板を保護板側に残された状態で、かつ円偏光板として機能しない粘着シートを表示パネル側に残された状態で剥離されても良い。

（実施例１）
本実施例で使う、表と裏とで粘着力の異なる透明な粘着シートは、次の条件である。すなわち、硬度５、粘着力０．１Ｎ／２０ｍｍ（表示パネル３側）と０．６Ｎ／２０ｍｍ（保護板４側）、屈折率１．５、厚さ１８０μｍ、波長４００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて透過率９０％とした。

なお、粘着力の測定方法はＪＩＳ Ｃ ２１０７に準拠するものである。以下同様である。

次に、実施例１における貼り合わせの工程のフローを、図４を用いて説明する。

まず、工程（ａ）において、シリコンからなる透明な粘着シート１から片面のみセパレーター６を剥離する。

次に工程（ｂ）において、透明な粘着シート１の端部と表示パネル３の端部とを貼り合わせる。そして、セパレーター６が残っている面側からゴムローラー７を用いて、端部を起点とし動作方向９に沿って空気を押し出しながら透明な粘着シート１を表示パネル３に貼り合わせていく。

ここで、工程（ｃ）において、透明な粘着シート１と表示パネル３とが貼り合わされた状態を示す。

次に工程（ｄ）において、透明な粘着シート１から残ったセパレーター６を剥離する。

次に工程（ｅ）において、厚さ１．５ｍｍのアクリル樹脂板からなる保護板４を介してゴムローラー７などで端部より空気を押し出しながら貼り付ける。

最後に工程（ｆ）において、透明な粘着シート１を介して貼り合わされた保護板４と表示パネル３の状態を示す。

その後、貼り合わされた保護板４と表示パネル３とを引き剥がしたところ、透明な粘着シートは、保護板４の方に残存していた。

（実施例２）
本実施例で使う、透明な粘着シート１と円偏光板は、次の条件である。すなわち、粘着シート１は、硬度５、粘着力０．１Ｎ／２０ｍｍ（表示パネル３側）と０．６Ｎ／２０ｍｍ（保護板４側）、屈折率１．５、厚さ１８０μｍ、波長４００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて透過率９０％とした。円偏光板は、サンリッツ製、製品コードＲＤ−ＨＬ５６−Ｗ０３、厚さ１００μｍ、粘着力を０．６Ｎ／２０ｍｍとした。

次に、実施例２における貼り合わせの工程について説明をする。

実施例２における各工程は、不図示であるが、実施例１の工程（ａ）〜工程（ｄ）までは同じ工程であるので、説明を省略する。

次に、工程（ｅ）において、予め厚さ１．５ｍｍのアクリル樹脂板からなる保護板４に円偏光板（粘着層と直線偏光板とλ／４板が積層されたシート）を貼り合わせた状態のものを用意しておく。なお、円偏光板の粘着層は保護板４側にのみ設けられている。

そして、保護板４に貼り合わされた円偏光板と、表示パネル３に貼り合わされた透明な粘着シート１とを向かい合わせ、端同士が接する様に配置する。そして、片側の端からゴムローラー７で反対側の端に向かって加圧することで、粘着シート１と粘着シート１との間の空気を押し出しながら貼り合わせることができる。

以上のように構成された表示ユニットにおいて、保護板４と表示パネル３とを剥離してみると、剥離する面は、表示パネルと粘着シートとの境界面であった。

（実施例３）
本実施例で使う、透明な粘着シート１は次の条件である。すなわち、表示パネル３側に設けられた粘着シート１は、硬度５、粘着力０．１Ｎ／２０ｍｍ（表示パネル３側）と０．６Ｎ／２０ｍｍ（保護板４側）、屈折率１．５、厚さ１８０μｍ、波長４００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて透過率９０％とした。

一方、厚さ１．５ｍｍのアクリル樹脂板からなる保護板４側に設けられた粘着シート１は、硬度５、粘着力０．６Ｎ／２０ｍｍ（表示パネル３側）と０．６Ｎ／２０ｍｍ（保護板４側）、屈折率１．５、波長４００ｎｍ〜７５０ｎｍにおいて透過率９０％とした。

ここで、本実施例における貼りあわせの工程のフローを図５を用いて説明する。

なお、実施例１の工程（ａ）〜工程（ｄ）までは同じ工程であるので、説明を省略する。

次に工程（ｅ）において、予め保護板４に貼り付けた透明な粘着シート１を用意する。ここでは、セパレーター６は透明な粘着シートから剥離しておく。そして、透明な粘着シート１が貼り合わされた保護板４に対して、中央部をゴムローラー７で押し当て、かつ保護板４の両端を機械機構（不図示）により持ち上げることにより保護板４を反らせる。
そして、表示パネル３と保護板４に貼り付けた透明な粘着シート１とを向かい合わせにして、両者の中央部を最初に貼りあわせる。

そして、ゴムローラー７にて中央部から両端に向かい加圧しながら両端の持ち上げた部分を徐々に下げる。これにより、保護板４と表示パネル３の夫々に貼り付けた透明粘着シート１の間の空気を押し出しながら貼り合わせることができる。

その結果、工程（ｆ）のように透明粘着シート１同士の間には、気泡のない状態で貼りあわせられた表示パネルユニットを得ることが出来る。

以上のように構成された表示ユニットにおいて、保護板４と表示パネル３とを剥離してみると、剥離する面は、表示パネルと表示パネル側に設けられていた粘着シート１との境界面であった。

１ 粘着シート
２ 表示パネルの表示領域
３ 表示パネル
４ 保護板
５ 円偏光板

Claims (13)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルの光取出し側に配置された保護板と、
   前記表示パネルと前記保護板との間に粘着シートを有する表示パネルユニットにおいて、
   前記粘着シートと前記表示パネルとの間の粘着力Ａと、前記粘着シートと前記保護板との間の粘着力Ｂとは、互いに異なることを特徴とする表示パネルユニット。
2. 前記粘着シートは複数のシートからなることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルユニット。
3. 前記複数のシートは、第１の粘着シートと、粘着層を有する円偏光板からなる第２の粘着シートとを有することを特徴とする請求項２に記載の表示パネルユニット。
4. 前記表示パネル側から前記第１の粘着シート、前記第２の粘着シート、前記保護板の順に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示パネルユニット
5. 前記第１の粘着シートと前記前記第２の粘着シートとの間の粘着力をＣとした場合、
   Ａ＜Ｂ、Ｃの関係が成り立つことを特徴とする請求項４に記載の表示パネルユニット。
6. 前記第１の粘着シートと前記第２の粘着シートとの間の粘着力をＣとした場合、
   Ｂ＜Ａ、Ｃの関係が成り立つことを特徴とする請求項４に記載の表示パネルユニット。
7. 前記表示パネル側から前記第２の粘着シート、前記第１の粘着シート、前記保護板の順に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示パネルユニット
8. 前記第２の粘着シートと前記第１の粘着シートとの間の粘着力をＤとした場合、
   Ａ＜Ｂ、Ｄの関係が成り立つことを特徴とする請求項７に記載の表示パネルユニット。
9. 前記第２の粘着シートと前記第１の粘着シートとの間の粘着力をＤとした場合、
   Ｂ＜Ａ、Ｄの関係が成り立つことを特徴とする請求項７に記載の表示パネルユニット。
10. 前記保護板は、タッチプレート、若しくは保護板とタッチプレートが一体化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルユニット。
11. 表示パネルと、
    前記表示パネルの光取出し側に配置された保護板と、
    前記表示パネルと前記保護板との間に第１の粘着シート、第２の粘着シートが、表示パネル側からこの順にある表示パネルユニットにおいて、
    前記第１の粘着シートと前記表示パネルとの間の粘着力をＡ、前記第２の粘着シートと前記保護板との間の粘着力をＢ、前記第１の粘着シートと前記第２の粘着シートとの間の粘着力Ｅとした場合、
    Ｅ＜Ａ、Ｂの関係が成り立つことを特徴とする表示パネルユニット。
12. 前記第１の粘着シート或いは前記第２の粘着シートが円偏光板であることを特徴とする請求項１１に記載の表示パネルユニット。
13. 前記保護板は、タッチプレート、若しくは保護板とタッチプレートが一体化されたものであることを特徴とする請求項１１に記載の表示パネルユニット。

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