JP2019101343A - 画像表示装置および画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示装置において、液体方式を用いて、画像表示パネルと透明保護板との間に透明接着層を形成する製造工程の高効率化を実現できる技術を提供することを目的とする。【解決手段】画像表示装置１００は、画像表示領域を有する液晶パネル１０と、画像表示領域上に配置された透明保護板２０と、画像表示領域と透明保護板２０との間に配置された透明接着層３０とを備え、透明接着層３０は、透明接着層３０の外周部を構成する枠体部３２と、枠体部３２の内周側に配置された充填部３１とを有し、枠体部３２は外部からの力によって変形可能である。【選択図】図３

Description

本発明は、画像表示パネルの前面側に透明保護板を備えた画像表示装置に関するものである。

画像表示装置は、画像を表示する液晶パネルおよび有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ―Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルなどの画像表示パネルを有する。画像表示装置には、画像表示パネルの画面を構成する前面を衝撃等から保護するために、画像表示パネルの前面側にガラスおよび透明樹脂などの透明保護板を設けたものがある。このような画像表示装置では、画像表示パネルの前面と透明保護板との間に透明接着層を設けることで、画像表示パネルの前面と透明保護板との間に所定の間隔を確保し、外部から加えられた衝撃が直接画像表示パネルの前面に加わることなく緩和されるようにしている。

従来の画像表示装置では、画像表示パネルの前面と透明保護板との間に透明接着層を設けるための方式は２つに大別できる。１つは、予めフィルム状に加工された透明接着剤を用いて画像表示パネルと透明保護板とを貼り合わせるフィルム方式である。もう１つは、液状の透明接着剤を用いて画像表示パネルと透明保護板とを貼り合わせた後に、液状の透明接着剤を硬化する液体方式がある。（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３２１７１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の画像表示装置では、液状の透明接着剤を用いる液体方式において、画像表示パネルと透明保護板との貼り合わせ時に接着剤のはみ出し、および気泡の残留などによる外観不良を抑制するために、精密な定量塗布、および高精度に貼り合わせが可能な装置が必要である。そのため、画像表示装置において、製造工程の高効率化が難しいという問題点があった。

そこで、本発明は、画像表示装置において、液体方式を用いて、画像表示パネルと透明保護板との間に透明接着層を形成する製造工程の高効率化を実現できる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る画像表示装置は、画像表示領域を有する画像表示パネルと、前記画像表示領域上に配置された透明保護板と、前記画像表示領域と前記透明保護板との間に配置された透明接着層とを備え、前記透明接着層は、前記透明接着層の外周部を構成する枠体部と、前記枠体部の内周側に配置された充填部とを有し、前記枠体部は外部からの力によって変形可能である。

本発明によれば、画像表示領域を有する画像表示パネルと、画像表示領域上に配置された透明保護板と、画像表示領域と透明保護板との間に配置された透明接着層とを備え、透明接着層は、透明接着層の外周部を構成する枠体部と、枠体部の内周側に配置された充填部とを有し、枠体部は外部からの力によって変形可能である。

したがって、充填部を枠体部の高さ位置よりも低い位置まで充填し、枠体部を変形させながら充填部が隅々まで隙間なく行き渡るように調整することができる。これにより、画像表示パネルと透明保護板との貼り合わせ時の外観不良の発生を抑制することができる。よって、液体方式を用いて、画像表示パネルと透明保護板との間に透明接着層を形成する画像表示装置の製造工程の高効率化を実現できる。

実施の形態１に係る画像表示装置の正面図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の断面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態３に係る画像表示装置の断面図である。 図９のＢ−Ｂ線断面図である。 実施の形態３に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態３に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態３に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態３に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態４に係る画像表示装置の断面図である。 図１５のＣ−Ｃ線断面図である。 実施の形態４に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態４に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態４に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 図１９のＤ−Ｄ線断面図である。 実施の形態４に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 図２１のＥ−Ｅ線断面図である。 実施の形態５に係る画像表示装置の断面図である。 図２３のＦ−Ｆ線断面図である。 図２４のＧ−Ｇ線断面図である。 実施の形態５に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態５に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態５に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態５に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態６に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態６に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態６に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態６に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。 実施の形態６に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。まず、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置１００の構成を説明する。図１は、画像表示装置１００の正面図である。図２は、画像表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。図３は、画像表示装置１００の断面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。

本明細書においては、主として画像表示装置が備える画像表示パネルが液晶パネルである場合について説明するが、画像表示パネルは、有機ＥＬ、またはプラズマディスプレイパネルなど他の構成であってもよい。

図１に示すように、画像表示装置１００は、正面から視た場合に、透明保護板２０を備える。透明保護板２０の一部、より具体的には透明保護板２０の外周部を除く部分は、後述する液晶パネル１０の画像表示領域に対応している。

図２と図３に示すように、画像表示装置１００は、画像表示パネルである液晶パネル１０と、液晶パネル１０の前面側に配置された透明保護板２０と、液晶パネル１０の前面と透明保護板２０の背面との間に配置された透明接着層３０とを備えている。バックライトユニット、筐体、画像を表示するための制御基板、バックライトユニットを点灯するための制御基板、各種コネクタおよびケーブルは図示しない。画像表示装置１００において、前面側とは、画像表示装置１００の画像が表示される面が設けられた側であり、画像表示装置１００に表示される画像を観察する側である。

図２では、紙面左側が前面側であり、紙面右側が背面側である。また、画像表示装置１００の前面側の面を、画像表示装置１００の前面または画面といい、液晶パネル１０の前面側の面を、液晶パネル１０の前面または画面という。そして、前面または画面の裏側の面を背面という。また、他の構成部材においても、前面側の面をその構成部材の前面といい、背面側の面をその構成部材の背面という。

また、本明細書において、「〜上」という場合、構成要素間に介在物が存在することを妨げるものではない。例えば、「Ａ上に設けられたＢ」と記載している場合、ＡとＢとの間に他の構成要素Ｃが設けられたものも設けられていないものも含む。

液晶パネル１０は、カラーフィルタと対向電極とが形成されたガラス基板からなるカラーフィルタ基板と、各画素に対応してＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイなどのスイッチング素子と画素電極とが形成されたガラス基板からなるアレイ基板とを有し、これら２枚のガラス基板との間に液晶が設けられている。通常、カラーフィルタ基板は液晶パネル１０の前面側に設けられ、アレイ基板は液晶パネル１０の背面側に設けられる。カラーフィルタ基板およびアレイ基板の液晶が設けられた側には、それぞれ配向膜が設けられており、液晶分子が所定の向きに配向されている。カラーフィルタ基板に形成されたカラーフィルタおよびアレイ基板に形成されたスイッチング素子は、画像が表示される画像表示領域に対応した位置に形成されている。

また、液晶パネル１０は、カラーフィルタ基板およびアレイ基板よりも液晶パネル１０の前面側および背面側にそれぞれ偏光板が設けられている。液晶パネル１０に接続された制御回路からの電気信号により、アレイ基板に形成されたスイッチング素子を制御して、対向電極と画素電極との間に設けられた液晶に印加される電圧を制御することで液晶分子の配向状態が制御される。これにより、液晶パネル１０の背面側から前面側に透過する光量を制御することができる。

液晶パネル１０の背面側に配置されたバックライトユニットから出射された光が、液晶パネル１０の背面側から入射し、各画素の液晶分子の配向状態に応じた光量で液晶パネル１０の前面側から出射される。バックライトユニットは、液晶パネル１０の背面から画像表示領域の全体に光が入射するように形成された面光源を有する。

バックライトユニットの面光源は、例えば、複数の蛍光灯を液晶パネル１０の画像表示領域に平行な方向に並べ、複数の蛍光灯と液晶パネル１０との間に拡散シートなどの光学シートを配置して構成された面光源であってもよい。または、液晶パネル１０の背面側の画像表示領域に対向する位置に配置された導光板と、導光板の端面に配置された蛍光灯、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）またはＬＥＤアレイとにより構成された面光源であってもよい。さらには、白色有機ＥＬなど他の発光デバイスにより構成された面光源であってもよい。

なお、画像表示パネルが液晶パネルではなく、有機ＥＬパネルおよびプラズマディスプレイパネルなど自発光型の画像表示パネルである場合には、バックライトユニットは必要ではない。

透明保護板２０は、ガラス、アクリル、およびポリカーボネートなどの屈折率が１．４以上１．６以下で、波長４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の可視光透過率が９０％以上の硬質材料で形成されている。透明保護板２０は、画像表示装置１００の前面に加えられた力が液晶パネル１０の前面に伝わるのを防止するために、ヤング率が１０⁹Ｐａ以上の硬質材料で形成されるのが好ましい。硬質材料としては、例えば、耐衝撃性に優れた化学強化ガラスおよびポリカーボネートなどが好ましい。透明保護板２０の厚みは、画像表示装置１００の画面サイズおよび用途によって適宜選択することができるが、重量の増加を抑制しつつ液晶パネル１０を衝撃から保護するためには、透明保護板２０の厚みは、０．７ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。

透明保護板２０は、前面側に反射防止膜、アンチグレア膜、またはハードコート膜などのコーティング膜が形成されていてもよく、背面側の液晶パネル１０の画像表示領域に対向する位置より外周側の外枠領域に遮光部を有していてもよい。透明保護板２０は、透明接着層３０によって液晶パネル１０の前面に接着され、図示しないが、他にも接着剤によって筐体に接着されている。この接着剤として、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂などの接着剤が用いられる。

図２と図４に示すように、透明接着層３０は、充填部３１および枠体部３２を備える。充填部３１および枠体部３２は、透明接着層３０の背面から前面に渡って設けられる。枠体部３２は、透明接着層３０の外周部を構成する。充填部３１は、枠体部３２の内周側に配置される。

充填部３１は、可視光の透過率が９０％以上、屈折率が１．４以上１．６以下であり、屈折率が透明保護板２０に近い透明な合成樹脂で形成される。枠体部３２は、ゲル状物質で形成される。ゲル状物質は、可視光透過率が９０％以上、屈折率が１．４以上１．６以下であることが好ましいが、この限りではない。充填部３１、枠体部３２、および透明保護板２０のそれぞれの屈折率は、視認性を良くするために屈折率の差が０．１の範囲内に収まるように設定され、好ましくは差が０．０５の範囲内、より好ましくは差が０．０２の範囲内に収まるように設定される。

透明接着層３０の屈折率は、無機フィラーの添加、有機官能基の付与、または透明接着層３０を膨潤させる際の溶媒の種類を変えることによって調整することができる。透明接着層３０は、液晶パネル１０の前面と透明保護板２０の背面との間に、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚さで隙間なく、また気泡の発生もなく充填されている。そのため、透明保護板２０と透明接着層３０との界面での光の反射率を大幅に低下させることができることから、良好な視認性を得ることができる。

透明接着層３０は、透明保護板２０よりも柔らかく、透明接着層３０を構成する充填部３１の弾性率は、貯蔵弾性率が１０³Ｐａ以上１０⁷Ｐａ以下、損失弾性率が１０²Ｐａ以上１０⁶Ｐａ以下であることが好ましい。また、枠体部３２は、貯蔵弾性率が１０⁵Ｐａ以下、損失弾性率が１０⁴Ｐａ以下であることが好ましい。

充填部３１として、シリコーンゴムなどの珪素を含む合成ゴム、アクリルゴムおよびウレタンゴムなどの炭素を含む合成ゴムを用いることができる。シリコーンゴムは、ガラス転移点が−１２０℃以下であり、アクリルゴムおよびウレタンゴムなどの炭素を含む合成ゴムよりもガラス転移点の温度が低いため、画像表示装置１００の使用温度範囲、例えば、−４０℃以上＋８５℃以下で温度サイクルを繰り返しても、透明接着層３０の剥離および気泡の発生などの不具合が生じにくく、より好ましい。

また、充填部３１は、合成樹脂を溶媒で膨潤して形成された比較的軟らかいゲル状の合成樹脂、例えば、針入度（ＪＩＳ Ｋ２２０７）が２０以上７０以下、貯蔵弾性率が１０³Ｐａ以上１０⁵Ｐａ以下のシリコーンゲルであってもよい。

充填部３１は、熱硬化型、または室温硬化型の合成樹脂であれば製造プロセスを簡略化できるため好ましい。また、充填部３１は、硬化後の液晶パネル１０の画面へのストレスを少なくするために、硬化時収縮率が１％以下のシリコーンゴムがより好ましい。

枠体部３２は、ゲル状物質であり、例えば、針入度（ＪＩＳ Ｋ２２０７）が２０以上７０以下、貯蔵弾性率が１０⁵Ｐａ以下の珪素を含むシリコーンゲルが好ましく、ウレタンゲルなどの炭素を含む合成ゴムも用いることができる。ゲルとは、珪素を含む合成ゴム、または炭素を含む合成ゴム、すなわち架橋ネットワークを有する樹脂を、溶媒により膨潤させたもののことである。例えばシリコーンゴムをシリコーンオイルで膨潤させたものがシリコーンゲルである。ゲルには、その他様々な架橋ネットワークを有する樹脂を、水またはアルコールなど様々な溶媒で膨潤させたものも含む。

また、枠体部３２は、平均一次粒子径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の無機微粒子を含有していてもよい。無機微粒子は、例えば、シリカ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、および酸化アルミニウムなどの酸化物、フッ化マグネシウムおよびフッ化カルシウムなどのフッ化物、その他炭酸カルシウム、カオリンおよびタルクなどの粘土鉱物などであってよく、表面が疎水化処理された無機微粒子が好ましい。なお、膨潤する溶媒が水の場合、疎水化処理をしないものが好ましい。

また、枠体部３２は、紫外線硬化性の官能基を含有していてもよい。紫外線硬化性の官能基は、紫外線を照射することで架橋される官能基である。例えば、ラジカル重合型の場合には、モノマーおよびオリゴマーとしてアクリロイル基、光重合開始剤としてベンゾフェノン、または増感剤として３級アミンなどの官能基であってよく、また、カチオン重合型の場合には、モノマーおよびオリゴマーとしてエポキシ樹脂、ビニルエーテル、光重合開始剤としてスルホニウム系、またはヨードニウム系の官能基であってよい。

また、枠体部３２は、液晶パネル１０の画像表示領域の外側にあることが好ましく、画像表示領域の内側に一部、または全体が入っている状態も含む。画像表示領域の内側に枠体部３２が設けられる場合、枠体部３２と充填部３１との屈折率をそれぞれ近い値にし、可視光透過率を高くすることが好ましい。

次に、画像表示装置１００の製造方法について説明する。図５〜図８は、画像表示装置１００の製造方法を示す断面図である。より具体的には、図５は、透明保護板２０の裏面上に枠体部３２を形成する工程を示す断面図である。図６は、枠体部３２の内周側に充填部３１を塗布する工程を示す断面図である。図７は、減圧下で枠体部３２を介して液晶パネル１０と透明保護板２０を貼り合わせる工程を示す断面図である。図８は、液晶パネル１０に面圧を加えることで枠体部３２を変形させて充填部３１を全体に広げる工程を示す断面図である。なお、図５では、透明保護板２０の裏面上に枠体部３２を形成する方法を示したが、液晶パネル１０の前面上に枠体部３２を形成してもよい。

まず、図５に示すように、透明保護板２０を用意し、次に透明保護板２０の裏面に枠体部３２を形成する。ここで、枠体部３２は、液晶パネル１０と貼り合わせた際に液晶パネル１０に載置可能な範囲の大きさで形成される。また、熱硬化型または紫外線硬化型のゲル状物質を用いて枠体部３２は形成される。ここでは、枠体部３２はシリコーンゲルで形成される場合について説明するが、炭素を含むウレタンゲルなどその他のゲル状物質も用いることができる。

シリコーンゲルを硬化する前の液状シリコーン樹脂の粘度を１０Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下に調整し、エア式またはメカ式のディスペンサを用いて、液状シリコーン樹脂からなる枠体部３２を透明保護板２０の裏面の所定位置に塗布する。硬化前の液状シリコーン樹脂の粘度は、混合する溶媒の量および添加する無機微粒子の量を制御することで１０Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下に調整することができる。ディスペンサのノズルからの単位時間あたりの液状シリコーン樹脂の排出量を一定にして、ディスペンサの移動速度を一定にすることで、透明保護板２０の裏面に形成される硬化前の枠体部３２の高さ位置をほぼ一定にすることができる。粘度を１０Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下に調整しているため、硬化前の液状シリコーン樹脂は形状保持性を有し、硬化前の枠体部３２にほぼ一定の高さ位置を保持させることができる。

そして、透明保護板２０の裏面に塗布した液状シリコーン樹脂からなる枠体部３２を硬化させる。枠体部３２の形成に用いた液状シリコーン樹脂が熱硬化型の場合は、７０℃以上８０℃以下で５分程度加熱すればよく、紫外線硬化型の場合は、数秒間紫外線を照射すればよい。枠体部３２の形成に用いた液状シリコーン樹脂を硬化させることで、貯蔵弾性率が１０⁵Ｐａ以下、損失弾性率が１０⁴Ｐａ以下のシリコーンゲルからなる枠体部３２が形成される。なお、液状シリコーン樹脂が紫外線硬化型の場合は、ディスペンサのノズル付近に紫外線照射ＬＥＤなどを配置することで、塗布しながら硬化させることも可能となり、製造工程を効率化することができる。

次に、図６に示すように、枠体部３２の内周側に硬化前の液状シリコーン樹脂からなる充填部３１を塗布する。なお、充填部３１を形成する液状シリコーン樹脂が液状の透明接着剤に相当する。ここでは、充填部３１についても枠体部３２と同様、シリコーン樹脂で形成される場合について説明するが、その他の炭素を含む材料などの場合も同様の方法で形成することができる。

充填部３１を形成する液状シリコーン樹脂は、塗布面の平滑性および塗布時の流動性を高くするために、硬化前の粘度は１０ｍＰａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下が好ましい。低粘度材料を用いることで液晶パネル１０と透明保護板２０とを貼り合わせた際に隅々まで隙間なく充填部３１を配置しやすくなる。

液状シリコーン樹脂からなる充填部３１も枠体部３２と同様に、エア式またはメカ式のディスペンサを用いて所定位置に塗布してもよい。充填部３１を形成する硬化前の液状シリコーン樹脂は粘度が低いため、透明保護板２０の裏面に塗布すると、透明保護板２０の裏面の枠体部３２が配置されていない領域に拡がる。そのため、透明保護板２０の裏面に隙間なく透明接着層３０を形成することができる。ここで、充填部３１の高さ位置は、枠体部３２の高さ位置よりも低くなるようにする。例えば、充填部の高さ位置が０．３ｍｍであれば枠体部３２はそれよりも高く、０．４以上０．８ｍｍ以下が好ましい。

次に、図７に示すように、減圧下で枠体部３２の上に液晶パネル１０を配置する。枠体部３２を形成するシリコーンゲルは、硬化後に粘着性およびタック性（ねばつき）を有しているため、充填部３１を硬化する前であっても、透明接着層３０の上に液晶パネル１０を保持することができる。

次に、図８に示すように、液晶パネル１０に面圧を加えることで枠体部３２を変形、つまり圧縮させて充填部３１と液晶パネル１０とを隙間なく貼り合わせる。この工程は、図７と同様、減圧下で行われてもよく、内部にできた空洞の減圧条件が保たれるのであれば大気圧下で行われてもよい。液晶パネル１０と透明保護板２０とを貼り合わせた状態で熱、または紫外線照射により充填部３１を硬化させる。その後、必要に応じて０．１ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下程度の圧力で加圧するオートクレーブ処理を行ってもよい。これにより、図８に示すように、画像表示装置１００が完成する。

次に、画像表示装置１００の作用効果について、従来の画像表示装置と比較しながら説明する。

従来の画像表示装置では、枠体部として外部からの力によって変形する材質のものを用いていないため、充填部は枠体部の高さ位置よりも低い位置までしか充填されない場合、空隙を埋めることができないことから、枠体部の高さ位置まで充填する必要があり、液晶パネル１０と透明保護板２０との貼り合わせ時のはみ出し外観不良の要因になるという問題があった。

これに対して、画像表示装置１００は、画像表示領域を有する液晶パネル１０と、画像表示領域上に配置された透明保護板２０と、画像表示領域と透明保護板２０との間に配置された透明接着層３０とを備え、透明接着層３０は、透明接着層３０の外周部を構成する枠体部３２と、枠体部３２の内周側に配置された充填部３１とを有し、枠体部３２は外部からの力によって変形可能である。

したがって、充填部３１を枠体部３２の高さ位置よりも低い位置まで充填し、枠体部３２を変形させながら充填部３１が隅々まで隙間なく行き渡るように調整することができる。これにより、液晶パネル１０と透明保護板２０との貼り合わせ時の外観不良の発生を抑制することができる。よって、液体方式を用いて、液晶パネル１０と透明保護板２０との間に透明接着層３０を形成する画像表示装置１００の製造工程の高効率化を実現できる。以上より、画像表示装置１００の歩留まり向上を図ることができる。

また、透明接着層３０は、外部からの力によって変形可能な枠体部３２を有することで流動性を有する状態で塗布、および硬化される充填部３１の形状を任意に調整することができる。

枠体部３２は、貯蔵弾性率１０⁵Ｐａ以下、かつ、損失弾性率１０⁴Ｐａ以下のゲル状物質からなるため、充填部３１が硬化するまでの間、液晶パネル１０と透明保護板２０の間隔、すなわち枠体部３２の厚さを液晶パネル１０へのダメージを抑えながら調整することができる。

液晶パネル１０と透明保護板２０とを貼り合わせる工程は、画像表示領域上または透明保護板２０上にゲル状物質からなる枠体部３２を形成する第１の工程と、枠体部３２の内周側に枠体部３２の高さ位置よりも低い位置に液状シリコーン樹脂からなる充填部３１を配置する第２の工程と、画像表示領域と透明保護板２０を減圧条件下で貼り合わせた後、液晶パネル１０に面圧を加えることで枠体部３２を変形させて充填部３１を隙間なく行き渡らせる第３の工程とを備える。したがって、生産性良く、気泡不良のない画像表示装置１００を製造することができる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る画像表示装置について説明する。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態２では、枠体部３２は、ゲル状物質ではなく、熱可塑性樹脂からなり、加熱することで弾性率が低下する。すなわち、枠体部３２に対して加熱しながら力を加えることで変形させることができる。

熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ナイロン、またはフッ素樹脂などを用いることができる。加熱しながら変形させるため、加熱後の弾性率は１０⁵Ｐａ以下であることが好ましい。また、液晶パネル１０、および透明保護板２０への熱ダメージを避けるため、軟化点は低く設計されたもの、具体的には軟化点が７０℃以下のものが好ましい。軟化点を低くするためには、分子量を小さく調整するなどを挙げることができる。また、可視光透過率も高い方が好ましく、８０％以上のものを用いることがさらに好ましい。

次に、画像表示装置の製造方法について説明する。ここでは、実施の形態１に係る画像表示装置１００の製造方法を説明する際に用いた図面を用いて説明する。

まず、図５〜図７に示す実施の形態１の場合と同一の工程を行う。次に、図８に示すように、加熱しながら液晶パネル１０に面圧を加えることで枠体部３２を変形、つまり圧縮させて充填部３１と液晶パネル１０とを隙間なく貼り合わせる。

以上のように、実施の形態２に係る画像表示装置では、枠体部３２は、熱可塑性樹脂からなり、加熱することで弾性率が低下するため、充填部３１が硬化するまでの間、液晶パネル１０と透明保護板２０との間隔、すなわち枠体部３２の厚さを液晶パネル１０へのダメージを抑えながら調整することができる。このように、枠体部３２として熱可塑性樹脂を用いた場合においても、画像表示装置の製造工程を高効率化することができる。

枠体部３２は、ゲル状物質に代えて熱可塑性樹脂からなり、第３の工程において、加熱しながら液晶パネル１０に面圧を加えることで枠体部３２を変形させるため、生産性良く、気泡不良のない画像表示装置を製造することができる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る画像表示装置３００について説明する。図９は、画像表示装置３００の断面図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ線断面図である。図１１〜図１４は、画像表示装置３００の製造方法を示す断面図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図９と図１０に示すように、実施の形態３では、透明接着層３０は、充填部３１の内部にスペーサー部３３をさらに有する。

スペーサー部３３は、例えば球状であり、可視光透過率が９０％以上、屈折率が１．４以上１．６以下である。また、スペーサー部３３の屈折率は、視認性を良くするために充填部３１の屈折率と同じに設定される。より具体的には、スペーサー部３３の屈折率は、充填部３１の屈折率との差が、０．１の範囲内に収まるように設定され、好ましくは差が０．０５の範囲内、より好ましくは差が０．０２の範囲内に収まるように設定される。

また、スペーサー部３３は貯蔵弾性率が１０⁵Ｐａ以上、１０⁷Ｐａ以下であることが好ましい。また、スペーサー部３３は、充填部３１と似た材質、つまり充填部３１がシリコーンゲルの場合、スペーサー部３３はシリコーンゴムであることが好ましい。画像表示装置３００は、スペーサー部３３を有することで液晶パネル１０と透明保護板２０の間隔を一定に保つことができる。

なお、図１０において、スペーサー部３３は、６つ配置された状態を示しているが、この限りではなく、例えば４つまたは８つなどであってもよい。

次に、図１１〜図１４を用いて、画像表示装置３００の製造方法について説明する。図１１は、図５と同一の工程であるので説明を省略する。なお、枠体部３２は、液状シリコーン樹脂として説明するが、実施の形態１，２で説明したように、熱硬化型または紫外線硬化型のシリコーン樹脂、または熱可塑性樹脂であってもよい。

図１２に示すように、充填部３１と同時にスペーサー部３３を形成する。このとき、スペーサー部３３は、充填部３１の液状シリコーン樹脂に含有された状態で、ディスペンサで同時に塗布されてもよく、また、充填部３１を塗布する前に透明保護板２０上に形成されていてもよい。この場合、スペーサー部３３の形成方法として、ディスペンサなどで液状シリコーン樹脂を塗布した後、液状シリコーン樹脂を硬化してもよいし、先に硬化したシリコーンゴムなどを配置してもよい。

次に、図１３に示すように、減圧下で枠体部３２の上に液晶パネル１０を配置する。枠体部３２を形成するシリコーンゲルは、硬化後に粘着性およびタック性（ねばつき）を有しているため、充填部３１を硬化する前であっても、透明接着層３０の上に液晶パネル１０を保持することができる。

次に、図１４に示すように、液晶パネル１０に面圧を加えて枠体部３２を変形、つまり圧縮させる際、スペーサー部３３と液晶パネル１０が接触することで変形が止まるため、液晶パネル１０と透明保護板２０の間隔を容易に一定に保つことができる。

以上のように、実施の形態３に係る画像表示装置では、透明接着層３０は、充填部３１の内部に充填部３１と屈折率が同じスペーサー部３３をさらに有する。したがって、枠体部３２を変形させたときに、スペーサー部３３と液晶パネル１０が接触することで一定の状態で変形を止めることができる。これにより、液晶パネル１０と透明保護板２０の間隔を一定に保つことができる。

＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４に係る画像表示装置４００について説明する。図１５は、画像表示装置４００の断面図である。図１６は、図１５のＣ−Ｃ線断面図である。なお、実施の形態４において、実施の形態１〜３で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図１５と図１６に示すように、実施の形態４では、枠体部３２は、少なくとも１ヶ所に不連続部３４を有する。例えば、充填部３１を囲むように形成された枠体部３２の２ヶ所に不連続部３４を有する。そのため、充填部３１の一部が不連続部３４に入り込んでいる。

画像表示装置４００では、枠体部３２の一部に不連続部３４が設けられるため、実施の形態１〜３の場合とは異なる製造方法により製造することができる。以下、本実施の形態４に係る画像表示装置４００の製造方法について説明する。

図１７〜図１９と図２１は、画像表示装置４００の製造方法を示す断面図である。図２０は、図１９のＤ−Ｄ線断面図である。図２２は、図２１のＥ−Ｅ線断面図である。より具体的には、図１７は、透明保護板２０の裏面に枠体部３２を形成する工程を示す断面図である。図１８は、透明保護板２０と液晶パネル１０を、枠体部３２を介して貼り合せる工程を示す断面図である。図１９は、枠体部３２の不連続部３４から液状シリコーン樹脂を注入する工程を示す断面図である。図２１は、枠体部３２を変形させ、注入した充填部３１の液面を不連続部３４まで上昇させる工程を示す断面図である。

まず、図１７に示すように、透明保護板２０の裏面に枠体部３２を形成する液状シリコーン樹脂を、不連続部３４を設ける場所以外の場所に塗布する。枠体部３２は、実施の形態１〜３で説明したように、熱硬化型または紫外線硬化型のシリコーン樹脂、または熱可塑性樹脂であってもよく、ディスペンサなどを用いて高さ位置がほぼ一定になるように塗布する。そして、枠体部３２を所定位置に塗布した後、加熱または紫外線照射により枠体部３２を硬化させる。または予め硬化されたフィルムを用いて枠体部３２を形成してもよい。

次に、図１８に示すように、硬化させた枠体部３２の上に、液晶パネル１０を配置する。枠体部３２は、粘着性、およびタック性（ねばつき）を有しているため、液晶パネル１０が接着される。この状態において、枠体部３２は、矩形枠状の一辺の少なくとも１ヶ所（例えば２ヶ所）で形成されておらず、不連続部３４が設けられる。そして、不連続部３４を上方に向けて、液晶パネル１０を接着した状態で透明保護板２０を立てる。この際、液晶パネル１０を立てることを補助し、透明保護板２０から液晶パネル１０が剥がれないようにするために、液晶パネル１０の背面と透明保護板２０の前面との間を挟んで固定する治具を用いてもよい。

次に、図１９に示すように、液晶パネル１０と透明保護板２０との間に充填部３１を形成する液状シリコーン樹脂を注入する。透明保護板２０が接着された液晶パネル１０は、不連続部３４を上方に向けて立てられている。そのため、不連続部３４から充填部３１となる硬化前の液状シリコーン樹脂を注入することで、液晶パネル１０と透明保護板２０と枠体部３２とで囲まれた空間に充填部３１を隙間なく、かつ、気泡の発生もなく充填することができる。不連続部３４から注入される、充填部３１となる硬化前の液状シリコーン樹脂は、実施の形態１で説明したように硬化前の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の液状シリコーン樹脂であってもよく、また、熱硬化型、紫外線硬化型、または室温硬化型のいずれであってもよい。

次に、図２１に示すように、液晶パネル１０または透明保護板２０に面圧を加え、枠体部３２を変形、つまり圧縮させることで、充填部３１の液面を不連続部３４まで上昇させる。その状態で保持したまま、加熱、紫外線照射、または時間を経過することで充填部３１を硬化させる。このようにすることで、液晶パネル１０と透明保護板２０との貼り合わせ時の充填部３１への気泡混入を抑制することができる。

なお、図２０と図２２において、不連続部３４は、枠体部３２の１辺に２つ形成した状態を示しているが、この限りではなく、３つ、または４つ形成してもよいし、例えば２辺に形成することも可能である。また、充填部３１を注入する注入口である不連続部３４は１つだけではなく、複数であってもよい。このようにすることで、液状シリコーン樹脂の注入速度を上げ、また、空気の出口とすることもできる。

以上のように、実施の形態４に係る画像表示装置４００では、枠体部３２は、少なくとも１ヶ所に不連続部３４を有するため、不連続部３４から液状シリコーン樹脂および空気などの出入りが可能となる。

液晶パネル１０と透明保護板２０とを貼り合わせる工程は、画像表示領域上または透明保護板２０上に、少なくとも１ヶ所に不連続部３４を有するゲル状物質からなる枠体部３２を形成する第１の工程と、画像表示領域と透明保護板２０を貼り合わせた後、枠体部３２の不連続部３４から、液状シリコーン樹脂からなる充填部３１を注入する第２の工程と、液晶パネル１０または透明保護板２０に面圧を加えることで枠体部３２を変形させて充填部３１の液面を調整する第３の工程とを備える。したがって、生産性良く、気泡不良のない画像表示装置４００を製造することができる。

＜実施の形態５＞
次に、実施の形態５に係る画像表示装置５００について説明する。図２３は、画像表示装置５００の断面図である。図２４は、図２３のＦ−Ｆ線断面図である。図２５は、図２４のＧ−Ｇ線断面図である。なお、実施の形態５において、実施の形態１〜４で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図２３〜図２５に示すように、実施の形態５では、透明保護板２０は、少なくとも１つの凹部２１を有する。例えば、透明保護板２０は矩形形状の１辺に１つの凹部２１を有する。そのため、充填部３１の一部が凹部２１に入り込んでいる。

画像表示装置５００では、透明保護板２０の少なくとも１ヶ所に凹部２１が設けられるため、実施の形態１〜４の場合とは異なる製造方法により製造することができる。以下、本実施の形態５に係る画像表示装置５００の製造方法について説明する。

図２６〜図２９は、画像表示装置５００の製造方法を示す断面図である。より具体的には、図２６は、液晶パネル１０の前面に枠体部３２を形成する工程を示す断面図である。図２７は、液晶パネル１０と透明保護板２０を、枠体部３２を介して貼り合わせる工程を示す断面図である。図２８は、透明保護板２０の凹部２１から液状シリコーン樹脂を注入する工程を示す断面図である。図２９は、枠体部３２を変形させ、注入した充填部３１の液面を凹部２１まで上昇する工程を示す断面図である。

まず、図２６に示すように、液晶パネル１０の前面に枠体部３２を形成する液状シリコーン樹脂を塗布する。枠体部３２は、実施の形態１〜４で説明したように熱硬化型または紫外線硬化型のシリコーン樹脂、または熱可塑性樹脂であってもよく、ディスペンサなどを用いて高さ位置がほぼ一定になるように塗布する。そして、枠体部３２を所定位置に塗布した後、加熱または紫外線照射により枠体部３２を硬化させる。または予め硬化されたフィルムを用いて枠体部３２を形成してもよい。

次に、図２７に示すように、硬化させた枠体部３２の上に、透明保護板２０を配置する。枠体部３２は、粘着性、およびタック性（ねばつき）を有しているため、透明保護板２０が接着される。この状態において、枠体部３２が凹部２１に対向する位置にある。そして、凹部２１を上方に向けて、液晶パネル１０を接着した状態で透明保護板２０を立てる。この際、液晶パネルを立てることを補助し、透明保護板２０から液晶パネル１０が剥がれないようにするために、液晶パネル１０の背面と透明保護板２０の前面との間を挟んで固定する治具を用いてもよい。

次に、図２８に示すように、液晶パネル１０と透明保護板２０との間に充填部３１を形成する液状シリコーン樹脂を注入する。透明保護板２０が接着された液晶パネル１０は、凹部２１を上方に向けて立てられている。そのため、凹部２１から充填部３１となる硬化前の液状シリコーン樹脂を注入することで、液晶パネル１０と透明保護板２０と枠体部３２とで囲まれた空間に充填部３１を隙間なく、かつ、気泡の発生もなく充填することができる。凹部２１から注入される充填部３１となる硬化前の液状シリコーン樹脂は、実施の形態１で説明したように、硬化前の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の液状シリコーン樹脂であってもよく、熱硬化型、紫外線硬化型、または室温硬化型のいずれであってもよい。

次に、図２９に示すように、液晶パネル１０または透明保護板２０に面圧を加え、枠体部３２を変形、つまり圧縮させることで、充填部３１の液面を凹部２１まで上昇させる。その状態で保持したまま、加熱、紫外線照射、または時間を経過することで充填部３１を硬化させる。このようにすることで、液晶パネル１０と透明保護板２０との貼り合わせ時の充填部３１への気泡混入を抑制することができる。なお、図２７〜図２９において、凹部２１は、１つだけ形成した状態を示しているが、この限りではなく、複数であってもよい。

以上のように、実施の形態５に係る画像表示装置５００では、透明保護板２０は、少なくとも１つの凹部２１を有するため、凹部２１から液状シリコーン樹脂および空気などの出入りが可能となる。

透明保護板２０は少なくとも１つの凹部２１を有し、液晶パネル１０と透明保護板２０とを貼り合わせる工程は、液晶パネル１０の画像表示領域上または透明保護板２０上にゲル状物質からなる枠体部３２を形成する第１の工程と、画像表示領域と透明保護板２０を貼り合わせた後、凹部２１から液状シリコーン樹脂からなる充填部３１を注入する第２の工程と、液晶パネル１０または透明保護板２０に面圧を加えることで枠体部３２を変形させて充填部３１の液面を調整する第３の工程とを備える。したがって、生産性良く、気泡不良のない画像表示装置５００を製造することができる。

＜実施の形態６＞
次に、実施の形態６に係る画像表示装置６００について説明する。図３０〜図３４は、画像表示装置６００の製造方法を示す断面図である。より具体的には、図３０は、液晶パネル１０の前面に枠体部３２を形成する工程を示す断面図である。図３１は、液晶パネル１０と透明保護板２０を、枠体部３２を介して貼り合わせる工程を示す断面図である。図３２は、枠体部３２を変形させ、液晶パネル１０と透明保護板２０の間隔を広くする工程を示す断面図である。図３３は、透明保護板２０の凹部２１から液状シリコーン樹脂を注入する工程を示す断面図である。図３４は、枠体部３２を変形させ、注入した充填部３１の液面を凹部２１まで上昇する工程を示す断面図である。なお、実施の形態６において、実施の形態１〜５で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図３０〜図３４に示すように、実施の形態６では、充填部３１を注入する前に、枠体部３２を変形させて透明保護板２０と液晶パネル１０の間隔を広くする製造方法を用いている。以下、本実施の形態６に係る画像表示装置６００の製造方法について説明する。

図３０、図３２〜図３４は、図２６〜図２９と同一の工程であるので説明を省略する。枠体部３２は、液状シリコーン樹脂として説明するが、実施の形態１〜５で説明したように、熱硬化型または紫外線硬化型のシリコーン樹脂、または熱可塑性樹脂であってもよい。図３１に示すように、液晶パネル１０の画像表示領域と透明保護板２０とを貼り合わせた後、充填部３１を注入する前に、枠体部３２が液晶パネル１０の画像表示領域と透明保護板２０に密着した範囲内で、液晶パネル１０の画像表示領域または透明保護板２０を引っ張って、枠体部３２を変形、つまり伸長させて、画像表示領域と透明保護板２０との間隔を広くする。これにより、注入口を広くすることができる。

なお、枠体部３２が熱可塑性樹脂からなる場合は、加熱しながら液晶パネル１０の画像表示領域または透明保護板２０を引っ張ることで枠体部３２を変形させる。また、透明保護板２０が凹部２１を有する代わりに、実施の形態４の場合と同様に、枠体部３２が不連続部３４を有していてもよい。この場合にも上記の動作で注入口を広くすることができる。

以上のように、実施の形態６に係る画像表示装置６００では、第２の工程において、液晶パネル１０の画像表示領域と透明保護板２０を貼り合わせた後、枠体部３２が画像表示領域と透明保護板２０に密着した範囲内で、画像表示領域または透明保護板２０を引っ張って画像表示領域と透明保護板２０との間隔を広くした状態で不連続部３４または凹部２１から充填部３１を注入する。

したがって、注入口を広くすることで、充填部３１の注入速度を速めることができるため、製造工程がより高効率になる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ 液晶パネル、２０ 透明保護板、２１ 凹部、３０ 透明接着層、３１ 充填部、３２ 枠体部、３３ スペーサー部、３４ 不連続部、１００，３００，４００，５００，６００ 画像表示装置。

Claims (11)

1. 画像表示領域を有する画像表示パネルと、
   前記画像表示領域上に配置された透明保護板と、
   前記画像表示領域と前記透明保護板との間に配置された透明接着層と、
   を備え、
   前記透明接着層は、前記透明接着層の外周部を構成する枠体部と、前記枠体部の内周側に配置された充填部とを有し、
   前記枠体部は外部からの力によって変形可能である、画像表示装置。
2. 前記枠体部は、貯蔵弾性率１０⁵Ｐａ以下、かつ、損失弾性率１０⁴Ｐａ以下のゲル状物質からなる、請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記枠体部は、熱可塑性樹脂からなり、加熱することで弾性率が低下する、請求項１記載の画像表示装置。
4. 前記枠体部は、少なくとも１ヶ所に不連続部を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記透明保護板は、少なくとも１つの凹部を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記透明接着層は、前記充填部の内部に前記充填部と屈折率が同じスペーサー部をさらに有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 画像表示領域を有する画像表示パネルと透明保護板とを貼り合わせる工程を含む画像表示装置の製造方法であって、
   前記画像表示パネルと前記透明保護板とを貼り合わせる工程は、
   前記画像表示領域上または前記透明保護板上にゲル状物質からなる枠体部を形成する第１の工程と、
   前記枠体部の内周側に前記枠体部の高さ位置よりも低い位置に液状の透明接着剤からなる充填部を配置する第２の工程と、
   前記画像表示領域と前記透明保護板を減圧条件下で貼り合わせた後、前記画像表示パネルに面圧を加えることで前記枠体部を変形させて前記充填部を隙間なく行き渡らせる第３の工程と、
   を備える、画像表示装置の製造方法。
8. 画像表示領域を有する画像表示パネルと透明保護板とを貼り合わせる工程を含む画像表示装置の製造方法であって、
   前記画像表示パネルと前記透明保護板とを貼り合わせる工程は、
   前記画像表示領域上または前記透明保護板上に、少なくとも１ヶ所に不連続部を有するゲル状物質からなる枠体部を形成する第１の工程と、
   前記画像表示領域と前記透明保護板を貼り合わせた後、前記枠体部の前記不連続部から、液状の透明接着剤からなる充填部を注入する第２の工程と、
   前記画像表示パネルまたは前記透明保護板に面圧を加えることで前記枠体部を変形させて前記充填部の液面を調整する第３の工程と、
   を備える、画像表示装置の製造方法。
9. 画像表示領域を有する画像表示パネルと透明保護板とを貼り合わせる工程を含む画像表示装置の製造方法であって、
   前記透明保護板は少なくとも１つの凹部を有し、
   前記画像表示パネルと前記透明保護板とを貼り合わせる工程は、
   前記画像表示領域上または前記透明保護板上にゲル状物質からなる枠体部を形成する第１の工程と、
   前記画像表示領域と前記透明保護板を貼り合わせた後、前記凹部から液状の透明接着剤からなる充填部を注入する第２の工程と、
   前記画像表示パネルまたは前記透明保護板に面圧を加えることで前記枠体部を変形させて前記充填部の液面を調整する第３の工程と、
   を備える、画像表示装置の製造方法。
10. 前記第２の工程において、前記画像表示領域と前記透明保護板を貼り合わせた後、前記枠体部が前記画像表示領域と前記透明保護板に密着した範囲内で、前記画像表示領域または前記透明保護板を引っ張って前記画像表示領域と前記透明保護板との間隔を広くした状態で前記不連続部または前記凹部から前記充填部を注入する、請求項８または請求項９記載の画像表示装置の製造方法。
11. 前記枠体部は、前記ゲル状物質に代えて熱可塑性樹脂からなり、
    前記第３の工程において、加熱しながら前記面圧を加える、または加熱しながら前記画像表示領域または前記透明保護板を引っ張ることで前記枠体部を変形させる、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。

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