JP2016126284A

JP2016126284A - 表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP2016126284A
Application number: JP2015002395A
Authority: JP
Inventors: 耕輔増田; Kosuke Masuda
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2016-07-11

Abstract

【課題】接着強度の低下を招くことなく接着に対する信頼性を向上させるとともに、光硬化樹脂のはみ出し等を防いで製品の歩留まりを高くすること。【解決手段】表示装置の製造方法は、互いに光吸収波長特性の異なる第１の光重合開始剤および第２の光重合開始剤を含むＯＣＲ１０６に、第１の波長域に属する波長の光を照射してＯＣＲ１０６を仮硬化させる工程と、液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７とをＯＣＲ１０６を介して貼り合わせる工程と、ＯＣＲ１０６に第２の波長域に属する波長の光を照射してＯＣＲ１０６を本硬化させる工程と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、液晶パネルを有する表示装置の製造方法に関する。

従来、液晶パネルと、液晶パネルを背面から照射するバックライトと、液晶パネルの表示面を覆うカバーレンズと、を有する表示装置が知られている。

このような表示装置において、液晶パネルとカバーレンズとの間に空気層が存在する場合、カバーレンズと空気層との境界面、および、空気層と液晶パネルとの境界面において、外部から液晶パネルに照射される太陽光などの光、および、液晶パネルを背面から照射するバックライトの光が反射することにより、表示品位が低下する。

特に、スマートフォンや車載機器に搭載される表示装置においては、太陽光などの強度の大きい光が液晶パネルに照射されるため、低反射化の要望が強い。

これに対して、光硬化樹脂により液晶パネルとカバーレンズとを接着することにより、液晶パネルとカバーレンズとの間の空気層を無くした液晶モジュールが知られている。この液晶モジュールでは、カバーレンズと光硬化樹脂との境界面、および、光硬化樹脂と液晶パネルとの境界面における反射を低減することができるので、表示品位を向上させることができる。

ここで、カバーレンズからの光硬化樹脂のはみ出しを防ぐため、カバーレンズの縁に沿ってダム材が形成され、ダム材により囲まれた領域に光硬化樹脂が塗布される。しかし、この方法では、ダム材を形成する必要があるため、表示装置の製造に時間がかかる。テープ状の光硬化樹脂を使用してダム材を不要にする方法も考えられるが、このテープ状の光硬化樹脂は高価であるため、製造コストの増大を招いてしまう。

このような問題を解決するため、たとえば特許文献１には、光硬化樹脂をワークに塗布した後、光硬化樹脂に紫外線を照射して光硬化樹脂を仮硬化させ、別のワークと張り合わせた後、さらに紫外線を照射して本硬化させる方法が知られている（例えば、特許文献１）。

この方法によれば、ワーク同士を張り合わせる前において、仮硬化により光硬化樹脂の流動が抑制され、ワークからの光硬化樹脂のはみ出しを防止できる。また、この方法では、ダム材や高価なテープ状の光硬化樹脂を使用しないので、製造コストを増大させることがない。さらに、この方法では、表示装置が大面積化しても、表示装置の製造時間の増大を抑制することができる。

特開２０１２−７３５３３号公報

しかしながら、上述した特許文献１の従来技術では、感光特性のばらつき等により、光硬化樹脂の仮硬化時における硬化率を適正値にすることが難しい。例えば、仮硬化時における硬化率が適正値よりも高すぎる場合には、接着強度の低下を招いて接着に対する信頼性を損なうこととなる。一方、仮硬化時における硬化率が適正値よりも低すぎる場合には、光硬化樹脂の膜形状を維持することができず、光硬化樹脂のはみ出しを招いて製品の歩留まりが低下することとなる。

また、仮硬化における感光特性を緩やかにしてプロセスマージンを確保すると、本硬化に要する時間が長くなり、表示装置の生産性が低下してしまう。

本発明の目的は、接着強度の低下を招くことなく接着に対する信頼性を向上させるとともに、光硬化樹脂のはみ出し等を防いで製品の歩留まりを高くすることができる表示装置の製造方法を提供することである。

本発明に係る表示装置の製造方法は、液晶パネルと透明部材とを接着することにより構成される表示装置の製造方法であって、互いに光吸収波長特性の異なる第１の光重合開始剤および第２の光重合開始剤を含む光硬化樹脂に、第１の光重合開始剤の光吸収波長域内であって、且つ第２の光重合開始剤の光吸収波長域外である第１の波長域に属する波長の光を照射して光硬化樹脂を仮硬化させる工程と、液晶パネルと透明部材とを光硬化樹脂を介して貼り合わせる工程と、光硬化樹脂に、第２の光重合開始剤の光吸収波長域内であって、且つ第１の光重合開始剤の光吸収波長域外である第２の波長域に属する波長の光を照射して光硬化樹脂を本硬化させる工程と、を含む。

本発明によれば、接着強度の低下を招くことなく接着に対する信頼性を向上させるとともに、光硬化樹脂のはみ出し等を防いで製品の歩留まりを高くすることができる。

本発明の実施の形態における表示装置の一例を示す断面図液晶パネルとカバーレンズとの接着方法の一例について説明する図従来のＯＣＲの仮硬化時における硬化率、接着強度と露光量との関係を示す図本発明の実施の形態におけるＯＣＲの仮硬化時における硬化率、接着強度と露光量との関係を示す図

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本発明の実施の形態に係る表示装置１００の構成について、図１を参照しながら詳細に説明する。

表示装置１００は、筐体１０１、ベゼル１０２、バックライト１０３、両面テープ１０４、液晶パネル１０５、ＯＣＲ（Optically Clear Resin）１０６、および、カバーレンズ１０７を備えている。

ここで、ベゼル１０２、バックライト１０３、両面テープ１０４、および、液晶パネル１０５は、液晶モジュールを構成する。表示装置１００は、例えば、スマートフォンなどの携帯端末やカーナビゲーション等の車載機器に搭載される。

筐体１０１には、ベゼル１０２、バックライト１０３、両面テープ１０４、液晶パネル１０５、および、ＯＣＲ１０６が収容される。また、筐体１０１の一方は開口しており、その開口部は、カバーレンズ１０７により塞がれる。

ベゼル１０２は、バックライト１０３を収納する。

バックライト１０３は、ＬＥＤ等の光源を備え、液晶パネル１０５を背面から照射する。

液晶パネル１０５は、両面テープ１０４によってベゼル１０２に接着される。液晶パネル１０５は、ＩＣ等により構成された図示しない液晶ドライバの制御に従って、文字や画像などを表示する。

ＯＣＲ１０６は、モノマーと、オリゴマーと、２種類の光重合開始剤とを含む流動性を有する光硬化樹脂である。モノマーとしては、（メタ）アクリルレート系モノマーを１種、または、２種以上用いることができる。

オリゴマーは、１種、または、２種以上のモノマー単位からなる二量体以上の多量体であり、通常、光学用途の樹脂組成物においてモノマーと共に用いられるものを使用する。オリゴマーは、例えば、重量平均分子量が５００から１００，０００のものを使用する。

また、２種類の光重合開始剤は、光吸収波長特性が異なる。このような２種類の光重合開始剤の組み合わせの例として、ＯＣＲ１０６を仮硬化させるために用いられる、４５０ｎｍ以上に光吸収波長域を有するクロロチオキサントンと、ＯＣＲ１０６を本硬化させるために用いられる、３６０ｎｍ以下に光吸収波長域を有するベンゾフェノンが挙げられる。

４５０ｎｍ以上の波長は、クロロチオキサントンの光吸収波長域内である一方、ベンゾフェノンの光吸収波長域外である。よって、本実施形態では４５０ｎｍ以上をＯＣＲ１０６の仮硬化に用いる第１の波長域とする。反対に、３６０ｎｍ以下の波長は、ベンゾフェノンの光吸収波長域内である一方、クロロチオキサントンの光吸収波長域外である。よって、本実施形態では、３６０ｎｍ以下をＯＣＲ１０６の本硬化に用いる第２の波長域とする。１つの照射光で２種類の光重合開始剤の両方が反応することを防止するため、例えば、第１の波長域と第２の波長域とは５０ｎｍ以上離れていることが好ましい。なお、ある波長の光が「光吸収波長域外である」とは、当該波長の光に対する吸収係数がゼロであることを意味するわけではなく、当該波長の光では実質的に硬化が進行しないことを指す。また、仮硬化と本硬化とで用いる光重合開始剤を入れ替えても良い。すなわち、第２の波長域の光を仮硬化に用い、第１の波長域の光を本硬化に用いても良い。

ここで、ＯＣＲ１０６を仮硬化させるために用いられる光重合開始剤の含有率は、仮硬化に用いる波長の光をＯＣＲ１０６に照射した場合に、ＯＣＲ１０６の硬化率が１００％とならないように調整される。なお、ＯＣＲ１０６における２種類の光重合開始剤の含有率は、それぞれ０．１％から７％の範囲内であることが好ましい。

このように、ＯＣＲ１０６は、異なる波長の光の照射を受けて仮硬化、および、本硬化し、液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７とを接着する。

カバーレンズ１０７は、液晶パネル１０５の表示光を透過する透明な部材であり、筐体１０１の開口部を塞ぐように筐体１０１に取り付けられる。

つぎに、本発明の実施の形態に係る表示装置１００の製造方法について詳細に説明する。図２は、液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７との接着方法の一例について説明する図である。

まず、ノズル２０１から流動性を有するＯＣＲ１０６を滴下して、カバーレンズ１０７の表面にＯＣＲ１０６を塗布する。そして、第１の波長域に属する波長の光をＯＣＲ１０６に照射し、ＯＣＲ１０６を仮硬化させる（図２（ａ））。

ここで、カバーレンズ１０７に近いＯＣＲ１０６の層は、仮硬化によりゲル状となるが、カバーレンズ１０７から遠い層は、酸素による硬化阻害により液体状の状態が維持される。

その後、真空状態にしたチャンバ２０２内で、液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７とをＯＣＲ１０６を介して張り合わせる（図２（ｂ））。

そして、温度が４０度、圧力が０．５ＭＰａに維持された容器２０３内に、張り合わされた液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７とを３０分間置いておく（図２（ｃ））。

その後、第２の波長域に属する波長の光をＯＣＲ１０６に照射してＯＣＲ１０６を本硬化させ、液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７とを接着する（図２（ｄ））。

表示装置１００の製造には、このようにして接着された液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７とに、図１に示したバックライト１０３を収納したベゼル１０２が両面テープ１０４により固定される。

そして、これらの部品は筐体１０１内に収容され、表示装置１００が完成する。

つぎに、ＯＣＲ１０６の仮硬化時における硬化率について、図３、図４を参照しながら詳細に説明する。

図３は、従来のＯＣＲの仮硬化時における硬化率、接着強度と露光量との関係を示す図である。また、図４は、本発明の実施の形態におけるＯＣＲ１０６の仮硬化時における硬化率、接着強度と露光量との関係を示す図である。図４は、第１の波長域と第２の波長域のうち、一方に属する波長の光をＯＣＲ１０６に照射する場合の上記関係を示している。

図３に示すように、従来のＯＣＲ１０６では、ＯＣＲ１０６に光重合開始剤が１種類だけ含まれているので、仮硬化時における照射光の露光量がＲ１を超えて増加するにつれ硬化率が１００％まで増加する。一方、接着強度は徐々に減少して一定値Ｋ１となる。ＯＣＲ１０６の材料によっては、硬化の進行により接着強度がゼロとなる、すなわち接着能力を全く示さなくなる場合もある。

この場合、接着強度を一定の範囲に維持するための露光量の適正範囲Ｑ１が非常に狭いものとなり、露光量の制御が難しくなる。ここで、露光量の適正範囲とは、仮硬化時にＯＣＲ１０６が流動せず、その形状を保持することが可能な範囲であり、例えば、硬化率が３０％以下の範囲である。

一方、図４に示すように、本実施の形態におけるＯＣＲ１０６では、照射光の露光量が一定量Ｒ２になるまで硬化率が徐々に増加し、露光量Ｒ２を超えると硬化率が一定値Ｈとなる。また、照射光の露光量が一定量Ｒ２になるまで接着強度は徐々に減少し、露光量Ｒ２を超えると接着強度は一定値Ｋ２となる。

このように、本実施の形態におけるＯＣＲ１０６では、露光量が多くなっても、接着強度が一定値Ｋ２よりも低下することはない。これにより、露光量がばらついたとしても、露光量の適正範囲Ｑ２から外れにくくなる。

これにより、仮硬化時に接着強度の低下を招くことなく、接着に対する信頼性を向上させるとともに、ＯＣＲ１０６のカバーレンズ１０７からのはみ出し等を防ぐことができる。その結果、製品の歩留まりを高くすることができる。

そして、ＯＣＲ１０６の仮硬化の後、第１の波長域と第２の波長域のうち、他方に属する波長の光がＯＣＲ１０６に照射され、ＯＣＲ１０６の本硬化がなされる。

このように、本実施の形態における表示装置１００の製造方法では、互いに光吸収波長特性の異なる２種類の光重合開始剤を含むＯＣＲ１０６に第１の波長域に属する波長の光を照射してＯＣＲ１０６を仮硬化させ、液晶パネル１０５とカバーレンズ１０７とをＯＣＲ１０６を介して貼り合わせ、ＯＣＲ１０６に第２の波長域に属する波長の光を照射してＯＣＲ１０６を本硬化させるので、接着強度の低下を招くことなく接着に対する信頼性を向上させるとともに、ＯＣＲ１０６のはみ出し等を防いで製品の歩留まりを高くすることができる。

また、本実施の形態によれば、第１の波長域と第２の波長域とが５０ｎｍ以上離れていることにより、ＯＣＲ１０６の仮硬化を適切に行うことができる。

以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏する他の構成要素に置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、上述した実施の形態では、カバーレンズ１０７と液晶パネル１０５とをＯＣＲ１０６で接着することとしたが、タッチパネルなどの透明部材を設け、タッチパネルと液晶パネル１０５とをＯＣＲ１０６で接着することとしてもよい。

本発明は、液晶パネルを透明部材で覆うことにより構成される表示装置の製造方法に好適である。

１００表示装置
１０１筐体
１０２ベゼル
１０３バックライト
１０４両面テープ
１０５液晶パネル
１０６ＯＣＲ
１０７カバーレンズ
２０１ノズル
２０２チャンバ
２０３容器

Claims

液晶パネルと透明部材とを接着することにより構成される表示装置の製造方法であって、
互いに光吸収波長特性の異なる第１の光重合開始剤および第２の光重合開始剤を含む光硬化樹脂に、前記第１の光重合開始剤の光吸収波長域内であって、且つ前記第２の光重合開始剤の光吸収波長域外である第１の波長域に属する波長の光を照射して前記光硬化樹脂を仮硬化させる工程と、
前記液晶パネルと前記透明部材とを前記光硬化樹脂を介して貼り合わせる工程と、
前記光硬化樹脂に、前記第２の光重合開始剤の光吸収波長域内であって、且つ前記第１の光重合開始剤の光吸収波長域外である第２の波長域に属する波長の光を照射して前記光硬化樹脂を本硬化させる工程と、
を含む表示装置の製造方法。
前記第１の波長域と前記第２の波長域とが５０ｎｍ以上離れている、
請求項１に記載の表示装置の製造方法。