JP2018022175A - 液晶スクリーンの製造方法、液晶スクリーン、及びこれを有する静電容量方式タッチスクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】液晶スクリーンのインストルメントパネルを一体化する方法を提供する。
【解決手段】液晶装置１３と液晶装置１３を照明するバックグラウンド照明とを有する液晶スクリーン１又は液晶スクリーン装置である。ここで、液晶装置１３は偏光膜１１で覆われ、液晶スクリーン１及び／又は偏光膜１１は、封止手段好ましくは透明ラッカーで少なくとも部分的に覆われる。
【選択図】図２

Description

本発明は、保持体に一体化する方法及び液晶スクリーン装置に関する。

従来より、液晶スクリーンの自動車のインストルメントパネルに対する前面フレームレス一体化（「シームレスな一体化」又は「面一な一体化」）をするときに、偏光膜が、日光の反射を低減するべく当該スクリーンに適用される。

しかしながら、先行技術の欠点は、湿分が偏光膜の中に又は下に浸透して、偏光膜の不可逆的な分離及び／又は膨潤が引き起こされることである。さらに、偏光膜の縁辺は、乗員にとってアクセス可能なので引きはがされる可能性がある。

欧州特許出願公開第００２８２９４（Ａ１）号明細書 独国特許出願公開第１０２００９０４８６８２（Ａ１）号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０５３４９９（Ａ１）号明細書 欧州特許出願公開第１９７３０８９（Ａ１）号明細書

したがって、本発明の目的は、分離偏光膜の分離及び／又は膨潤の危険性を低減又はなくすことによって液晶スクリーンのインストルメントパネルへの一体化を改善することにある。

この目的は、液晶スクリーンを保持体に一体化する方法であって、第１ステップにおいて液晶スクリーンが設けられ、第２ステップにおいて液晶スクリーンに偏光膜が適用、好ましくは接着剤結合され、第３ステップにおいて偏光膜のマージン又は縁辺が、封止手段、好ましくは透明ラッカーによって少なくとも部分的に封止される方法によって達成される。

有利には、本発明に係る方法において、偏光膜のマージン又は縁辺が封止手段によって封止される。その結果、先行技術とは対照的に、湿分の浸透が回避され、ひいては偏光膜の分離及び／又は膨潤の危険性がなくなる。

好ましくは、第４ステップにおいて、液晶スクリーンが、好ましくはプラスチック材料製の保持体に、特に好ましくは自動車のインストルメントパネルに挿入されて、好ましくは接着剤結合により保持体に接続される。ここで、一方の偏光膜と他方の保持体との間に形成される介在空間が封止される。介在空間を封止するべく、封止手段、好ましくはラッカー又は透明ラッカーが、保持体、液晶スクリーン及び／又は偏光膜に適用されるのが好ましい。

本発明のさらなる主題は、液晶装置と当該液晶装置を照明するバックグラウンド照明とを有する液晶スクリーン又は液晶スクリーン装置である。ここで、液晶装置は偏光膜で覆われ、液晶スクリーン及び／又は偏光膜は、封止手段好ましくは透明ラッカーで少なくとも部分的に覆われる。

介在空間を封止することによって、有利には、湿分が偏光膜の中に又は下に浸透することができなくなる。これにより、偏光膜の耐久性を実質的に改善することができる。

好ましくは、偏光膜は、液晶スクリーンのマージンの上に及び／若しくは縁辺の上に少なくとも部分的に突出し又は液晶スクリーンのマージン及び／若しくは縁辺に重なる。液晶スクリーンのマージンの上に突出する偏光膜の部分も同様に、保持体に接続、好ましくは接着剤結合される。その結果、異なる保持体に対して偏光膜を柔軟に適用することができる。偏光膜は、好ましくはその縁辺が丸められる。その結果、有利には、比較的良好な美的印象と達成することができる。

偏光膜及び液晶スクリーンは、例えば接触性粘着法、接着剤結合及び／又は積層成形法のような添加剤による方法を使用して接続されるのが好ましい。

好ましくは、密封前に、アクティブ領域、すなわち液晶スクリーンの領域であって当該液晶スクリーンの使用に供する領域が最初に覆われ、その後、液晶スクリーン及び／又は偏光膜の外周縁辺に封止手段が与えられる。封止手段は、介在空間、偏光膜又は偏光膜縁辺を湿分から封止するべく使用される。封止手段はまた、液晶スクリーンの角又は液晶スクリーンのガラス基板の角を丸く構成するためにも使用することができる。これにより、例えば事故時に乗員に傷害を負わせる危険性が低減され、及び／又は頭部衝撃試験に耐えることができる。封止手段による封止の結果、有利には、液晶スクリーンの下層コンポーネントを及び保持体の可視表面（Ａサーフェス）を覆うことができる。偏光膜を液晶スクリーンに適用する結果、有利には、被覆レンズなしで済ますことができる。加えて、液晶スクリーンの光学的性能に対するマイナスの影響が、偏光膜から生じることもなく、乗員が傷害を負いかねない縁辺も存在しない。偏光膜のサイズを必要に応じて選択することができるので、有利には、狭くかつ大きなフレームを有する保持体に液晶スクリーンを一体化することができる。

偏光膜が液晶スクリーンのマージンに重なる結果、及び偏光膜の重なり領域が保持体に接続される結果、有利には、被覆手段を偏光膜と液晶スクリーンとの間に介在できるようにすることなく、被覆手段を適用することができる。

偏光膜は、好ましくは、特定の偏光角を有する光を透過させるべく構成される。いうまでもないことだが、偏光角は、液晶スクリーンの出口偏光角に一致する。それゆえに、液晶スクリーンからの光が透過される一方、正しい偏光角を有しない光は吸収される。これにより、日光を有する周囲において、可視性という利点が達成される。

ユーザまで反射される日光又は周囲光の量を制御するべく、アンチグレア・アンチリフレクション（ＡＧＡＲ）層が偏光膜に適用されるのが好ましい。非制限的な例として、ＡＧＡＲ層は、偏光膜に適用されるアンチグレア若しくはアンチリフレクション膜又はアンチグレア若しくはアンチリフレクション被覆である。さらなる例として、ＡＧＡＲ層は、偏光膜に積層され又は偏光膜の一部として一体化される別個の膜であり得る。いうまでもないことだが、少なくとも一つのアンチグレア（ＡＧ）又はアンチリフレクション（ＡＲ）表面をもたらすべく、様々な構成を使用することができる。

本発明のさらなる主題は、本発明に係る方法によってインストルメントパネル又は保持体に一体化することができる液晶スクリーンであり、さらに、本発明に係る方法によってインストルメントパネルに一体化された液晶スクリーンを有するインストルメントパネルである。本発明のさらなる主題は、本発明に係る液晶スクリーンを有するタッチスクリーン、好ましくは静電容量方式タッチスクリーンである。

本発明の例示的な実施形態が図面に示され、かつ、以下の記載において詳細に説明される。

図１ａ及び１ｂは、先行技術に係る液晶スクリーンの概略図を示す。 図２ａ及び２ｂは、本発明の一実施形態に係る液晶スクリーンの概略図を示す。 図３ａ、３ｂは、本発明に係る方法によって保持体に一体化された液晶スクリーンを有する保持体の概略図を示す。 本発明に係る方法によって保持体に一体化された液晶スクリーンを有する保持体の概略図を示す。

様々な図において、同じ部材には常に同じ符号が与えられるので、それぞれの名称又は言及は、原則として一回のみである。

図１ａ及び１ｂには、先行技術に係る液晶スクリーン１が示される。図１ａは液晶スクリーン１の平面図を示し、図１ｂは側面図を示す。液晶スクリーン１は液晶装置１３を有する。液晶装置１３は、２つのガラス基板間に配列された液晶材料を有する。非制限的な例として、液晶装置１３は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）技術を表している。いうまでもないことだが、液晶装置１３は、ディスプレイ分野の先行技術において知られているような、複数のスペーサ（図示せず）及びシール（図示せず）を有する従来型液晶装置とすることもできる。ガラス基板は、例えばカラーフィルタ１４のような追加の材料が適用される構造物を与える。カラーフィルタ１４には、ドライバ１２が配列される。ドライバ１２は、液晶装置１３の素子をアクティブにする。液晶装置１３のコンポーネントがアドレス指定されると、データ情報に対応するレベルの電荷が当該コンポーネントに適用される。その後、当該コンポーネント（例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））が、比較的高い抵抗状態に再び切り替えられる。これは、画像を映し出している間、電荷ひいてはアクティブ状態が維持されることを意味する。

液晶装置１３には、偏光膜１１が適用される。偏光膜１１のマージンと、液晶スクリーン１又は液晶装置１３の縁辺又はマージンとの間には、ギャップ１０、すなわち偏光膜１１が液晶装置１３に適用されない領域１０が存在する。ギャップ１０は、不利なことに、湿分が偏光膜１１の中への又は下への浸透を引き起こす。これは、偏光膜１１の不可逆的な分離及び／又は膨潤を引き起こす。さらに、偏光膜１１の縁辺は乗員にとってアクセス可能なので引きはがされる可能性がある。

図２ａ及び２ｂには、本発明の一つの例示的な実施形態に係る液晶スクリーン１が示される。図２ａは液晶スクリーン１の平面図を示し、図２ｂは側面図を示す。液晶スクリーン１の液晶装置１３には偏光膜１１が適用される。偏光膜１１は、好ましくは、接着剤により結合される。本発明によれば、偏光膜１１は、液晶スクリーン１が延びる主平面に沿って偏光膜１１が、液晶スクリーン１のマージン上に若しくは液晶装置１３上に突出するか又は液晶スクリーン１のマージンに若しくは液晶装置１３に重なるように配列される。矢印２１、２１’及び２１”は、偏光膜１１が好ましくは、液晶スクリーン１の３つの縁辺又は側部に重なることを示す。第４の縁辺又は側部は、例えば金属被覆されたフレームによって覆うことができる。偏光膜１１の重なり領域の幅は、符号２０によって示される。

集積回路又はドライバ１２が、好ましくは液晶スクリーン１の下側部に配置され、好ましくは、ＣＯＧ （チップ・オン・ガラス）法によって液晶スクリーン１のカラーフィルタ１４に適用される。カラーフィルタ１４は、従来型の方法を使用して液晶装置１３に接続される。金属被覆されたプラスチック材料から作られた保護フレーム又は前面フレームが、好ましくは、この下側部に又はこの縁辺に、静電放電に対する保護として配置される。これは、液晶スクリーン１が、好ましくは、ＣＩＤ（中心情報ディスプレイ）の領域においてインストルメントパネルに一体化される場合に可能である。例えば可撓性プリント回路基板１５のようなさらなる従来型コンポーネントであっても液晶スクリーン１に配列される。

明確な例示を目的として、本発明によって偏光膜１１の縁辺に適用されている封止手段は、図２ａ又は図２ｂには示されていない。

図３ａ及び図３ｂは、液晶スクリーン１が本発明に係る方法によって一体化されている本発明に係るインストルメントパネル３０又は本発明に係る保持体３０を示す。好ましくはプラスチックから作られた保持体３０は、事故事象において乗員が保護され又は衝突試験に良好に耐えるべく、好ましくは丸められた縁辺を有する。かかる丸められた縁辺は、封止手段３０、好ましくはラッカーの適用によってもたらされるのが好ましい。符号３１は、液晶スクリーン１が保持体３０に接続されかつ偏光膜１１が保持体３０に接続された箇所又は領域が、好ましくは接着剤により結合されることを特定する。封止手段３２による被覆は、従来型の方法を使用して行われる。保持体３０は、好ましくは、金属被覆されたプラスチック材料から作られた保護フレーム３３を有する。これは、ドライバ１２の領域に配列される。これにより、有利には、静電放電に対する改善された保護を達成することができる。

図４は、保持体３０及び液晶スクリーン１を貫通する断面を示す。カラーフィルタ１４及び液晶装置１３の後ろに配列されるのは、バックグラウンド照明４３である。液晶装置１３の画素が実質的に、バックグラウンド照明３４からの可視放射線の一部を貫通させる光バルブとなるので、バックグラウンド照明４３は、液晶装置１３を貫通して輝かせる可視放射線を出力する任意の所望光源でよい。液晶装置１３を部分的に貫通した光は、例えば車両のディスプレイ、ナビゲーション及び／又は娯楽情報等を目的とする画像が液晶スクリーン１上に生成されるように、かかる光バルブによって修正される。

液晶装置１３と偏光膜１１との間において、液晶装置１３上に導電層４２が配列される。非制限的な例として、導電層４２は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の有機透明導電体のような透明導電材料から形成される。特定の実施形態では、少なくとも一つのＩＴＯ膜が導電層４２を形成する。例えば、当該少なくとも一つのＩＴＯ膜は、単数膜、二重膜として及び他の特定のパターンで形成することができる。特定の実施形態では、導電層４２は、所望のパターンを形成するべく基板に適用されてエッチングされる。複数のＩＴＯ膜が使用される実施形態では、別個の膜が、直接又は間接に基板に接合される。非制限的な例として、複数のＩＴＯ膜は、高透明度接着剤（光学的透明接着剤（ＯＣＡ））及び導電遷移材料を使用して互いに又は基板に積層される。

保持体３０と偏光膜１１又は液晶スクリーン１との間には、縁辺が存在しないことが有利である。その結果、液晶スクリーン１を保持体３０にフレームレスで一体化することができる。図４は、液晶スクリーン１を保持体３０に一体化する方法を示す。この一体化は、４つの側部又は縁辺の３つのみによって行われるのが好ましい。第４の側部又は縁辺には、下層にある回路を静電放電に対して保護する金属被覆フレームが存在することが好ましい。

領域４０における偏光膜１１と保持体３０との接続は、好ましくは、接着剤結合用ロボットによってもたらされる。また、好ましくは、封止手段３２又はラッカーが被覆用ロボットによって適用される。ラッカーは矢印４１に従って適用される。

１ 液晶スクリーン
１０ ギャップ
１１ 偏光膜
１２ ドライバ
１３ 液晶装置
１４ カラーフィルタ
１５ 可撓性プリント回路基板
２０ 重なり領域の幅
２１、２１’、２１” 矢印
３０ インストルメントパネル／保持体
３１ 接着剤結合領域
３２ 封止手段
３３ 保護フレーム
４０ 偏光膜と保持体との間の接着剤結合領域
４１ 方向の矢印
４２ 導電層
４３ バックグラウンド照明

図４は、保持体３０及び液晶スクリーン１を貫通する断面を示す。カラーフィルタ１４及び液晶装置１３の後ろに配列されるのは、バックグラウンド照明４３である。液晶装置１３の画素が実質的に、バックグラウンド照明４３からの可視放射線の一部を貫通させる光バルブとなるので、バックグラウンド照明４３は、液晶装置１３を貫通して輝かせる可視放射線を出力する任意の所望光源でよい。液晶装置１３を部分的に貫通した光は、例えば車両のディスプレイ、ナビゲーション及び／又は娯楽情報等を目的とする画像が液晶スクリーン１上に生成されるように、かかる光バルブによって修正される。

Claims (15)

1. 液晶スクリーン（１）を保持体（３０）に一体化する方法であって、
   第１ステップにおいて液晶スクリーン（１）が与えられ、
   第２ステップにおいて偏光膜（１１）が前記液晶スクリーン（１）に適用され、
   第３ステップにおいて前記偏光膜（１１）のマージン及び／又は縁辺が、封止手段（３２）によって少なくとも部分的に封止される方法。
2. 第２ステップにおいて、前記偏光膜（１１）が前記液晶スクリーン（１）に接着剤結合される、請求項１に記載の方法。
3. 第３ステップにおいて、前記偏光膜（１１）のマージン及び／又は縁辺が、封止手段（３２）としてのラッカー特に透明ラッカーによって少なくとも部分的に封止される、請求項１又は２のいずれか一項に記載の方法。
4. 第４ステップにおいて、前記液晶スクリーン（１）は、前記保持体（３０）に挿入され、かつ、前記保持体（３０）に接続され、
   一方の前記偏光膜（１１）と他方の前記保持体（３０）との間に形成される介在空間（１０）が封止される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 第４ステップにおいて、前記液晶スクリーン（１）は、保持体（３０）としての自動車のインストルメントパネル（３０）に挿入される、請求項４に記載の方法。
6. 第４ステップにおいて、前記液晶スクリーン（１）は、接着剤結合によって前記保持体（３０）に接続される、請求項４又は５に記載の方法。
7. 第４ステップにおいて、前記介在空間（１０）を封止するべく、封止手段（３２）としてのラッカー特に透明ラッカーが、前記保持体（３０）、前記液晶スクリーン（１）及び／又は前記偏光膜（１１）に適用される、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 液晶装置（１３）と、前記液晶装置（１３）を照明するバックグラウンド照明（４３）とを有する液晶スクリーン装置（１）であって、
   前記液晶装置（１３）は偏光膜（１１）によって覆われ、
   前記液晶スクリーン（１）及び／又は前記偏光膜（１１）は封止手段（３２）によって少なくとも部分的に覆われる液晶スクリーン装置（１）。
9. 前記偏光膜（１１）は、前記液晶スクリーン（１）のマージンの上に及び／若しくは縁辺の上に少なくとも部分的に突出し、並びに／又は前記液晶スクリーン（１）のマージン及び／若しくは縁辺に重なり、
   前記液晶スクリーン（１）のマージンの上に突出する前記偏光膜（１１）の部分は、好ましくは、前記保持体（３０）にも同様に接続される、請求項８に記載の液晶スクリーン装置（１）。
10. 前記偏光膜（１１）は、添加剤による方法、特に接触性粘着法、接着剤結合及び／又は積層成形法によって前記液晶スクリーン（１）に接続される、請求項８又は９に記載の液晶スクリーン装置（１）。
11. 前記偏光膜（１１）は、特定の偏光角を有する光のみを透過させるように構成される、請求項８又は１０に記載の液晶スクリーン装置（１）。
12. アンチグレア・アンチリフレクション（ＡＧＡＲ）層が前記偏光膜（１１）に適用される、請求項８から１１のいずれか一項に記載の液晶スクリーン装置（１）。
13. 前記アンチグレア・アンチリフレクション層は、前記偏光膜（１１）に適用されるアンチグレア若しくはアンチリフレクション膜若しくはアンチグレア若しくはアンチリフレクション被覆であり、及び／又は、前記アンチグレア・アンチリフレクション層は、前記偏光膜（１１）に積層され若しくは前記偏光膜（１１）の一部として一体化される別個の膜である、請求項１２に記載の液晶スクリーン装置（１）。
14. 前記液晶スクリーン（１）は、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法によって保持体（３０）に特に自動車のインストルメントパネル（３０）に一体化される、請求項８から１３のいずれか一項に記載の液晶スクリーン装置（１）。
15. 請求項８から１４のいずれか一項に記載の液晶スクリーン装置（１）を有する静電容量方式タッチスクリーン。

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