JP5309840B2 - 保護板一体型液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、保護板一体型液晶表示パネルの製造方法に関する。

液晶表示パネルとして、光の透過を制御して画像を表示する液晶表示素子の観察側に、前記液晶表示素子の観察側の面を保護するための観察面保護板を、前記液晶表示素子との間に間隙を設けて配置し、前記液晶表示素子と前記観察面保護板とを、これらの間の間隙に充填された樹脂層により接合した保護板一体型液晶表示パネルがある。
特開平６−３３７４１１号公報

前記保護板一体型液晶表示パネルにおける液晶表示素子と観察面保護板とを接合するための樹脂としては、熱重合性樹脂と、光重合性樹脂とがあるが、熱重合性樹脂はその重合に時間がかかるための、短時間で重合する光重合性樹脂が有利である。

液晶表示素子と観察面保護板とを光重合性樹脂により接合した保護板一体型液晶表示パネルは、液晶表示素子と観察面保護板との対向面のいずれか一方に前記光重合性樹脂を供給し、前記液晶表示素子の上に前記観察面保護板を重ねて加圧することにより、前記液晶表示素子と観察面保護板との間の間隙に前記光重合性樹脂を充填した後、外部（液晶表示素子の観察側とは反対側または観察面保護板の外面側）から紫外線光を照射して前記光重合性樹脂を重合させる方法で製造されている。

しかし、前記液晶表示素子には、その観察側の基板に、画面エリア外の部分に対応する遮光膜（ブラックマスク）が設けられており、また、前記観察面保護板には、前記液晶表示素子の画面エリアに対応する領域よりも外側の部分に、前記液晶表示素子の画面エリア外の部分を覆い隠すための目隠し膜が設けられているため、前記液晶表示素子と観察面保護板との間の間隙に充填された光重合性樹脂の光重合に際して、外部から照射された紫外線光が前記遮光膜または目隠し膜により遮られ、前記遮光膜及び目隠し膜に対応する部分の樹脂を充分に重合させることができない。

そのため、液晶表示素子と観察面保護板とを光重合性樹脂により接合した保護板一体型液晶表示パネルは、前記画面エリア外に対応する部分における液晶表示素子と観察面保護板との接合強度が充分でなく、そのために、前記観察面保護板が、その周縁側から剥離することがある。

この発明は、保護板に目隠し膜が設けられている場合であっても、液晶表示素子に対して保護板を光重合性樹脂により接合する際の接合強度を強くすることができる保護板一体型液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的としたものである。

請求項１に記載の発明に係る保護板一体型液晶表示パネルの製造方法は、液晶表示素子の上または保護板の上に光重合性樹脂を供給するとともに、前記液晶表示素子との間に前記光重合性樹脂が介在するように前記液晶表示素子に前記保護板を重ねる第１の工程と、前記液晶表示素子を介して前記光重合性樹脂に向けて光を照射して、前記光重合性樹脂を重合させる第２の工程と、を有し、前記保護板は、前記液晶表示素子に対向する面に前記液晶表示素子における画面エリアを囲むように配置された光反射性を有する目隠し膜が設けられており、前記液晶表示素子は、前記画面エリアを囲むように配置されたブラックマスクが設けられており、前記第２の工程は、前記目隠し膜に対応する領域の前記光重合性樹脂を、前記液晶表示素子の前記保護板が配置された側とは反対側から照射され且つ前記目隠し膜で反射された光によって重合させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の保護板一体型液晶表示パネルの製造方法において、前記保護板一体型液晶表示パネルは、前記目隠し膜と前記ブラックマスクとの間に介在するようにスペーサが設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の保護板一体型液晶表示パネルの製造方法において、前記光は、前記液晶表示素子の前記画面エリアを透過した光であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の保護板一体型液晶表示パネルの製造方法において、前記目隠し膜は、クロムにより形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、保護板に目隠し膜が設けられている場合であっても、液晶表示素子に対して保護板を光重合性樹脂により接合する際の接合強度を強くすることができる。

図１及び図２はこの発明の一実施例を示しており、図１は保護板一体型液晶表示パネルの側面図、図２は前記保護板一体型表示液晶表示パネルの一端部の拡大断面図である。

この保護板一体型液晶表示パネルは、光の透過を制御して画像を表示する液晶表示素子１と、前記液晶表示素子１の観察側に前記液晶表示素子１との間に間隙を設けて配置され観察面保護板１０と、前記液晶表示素子１と前記観察面保護板１０との間の間隙に充填され、光の照射により重合された樹脂層１４とを備えている。

前記液晶表示素子１は、予め定めた間隙を設けて対向配置され、周縁部において枠状のシール材５を介して接合された観察側とその反対側の一対の透明基板２，３と、これらの基板２，３間の間隙の前記シール材５により囲われた領域に封入された液晶層６と、前記一対の基板３，４の外面にそれぞれ配置された観察側とその反対側の一対の偏光板７，８とからなっている。

そして、この液晶表示素子１の観察側の基板２の内面には、前記枠状のシール材５の内周面よりもある程度内側の予め定めた面積の領域からなる画面エリア１ａ外の部分に対応する遮光膜（ブラックマスク）４が、例えば黒色の顔料を添加した遮光性樹脂により形成されている。

前記液晶表示素子１は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子としたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、図では省略しているが、一方の基板、例えば観察側とは反対側の基板３の内面に、前記画面エリア１ａ内に行及び列方向に配列させて形成された複数の透明な画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ対応させて配置され、対応する画素電極に接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにゲート信号を供給する複数の走査線と、各列のＴＦＴにデータ信号を供給する複数の信号線とが設けられ、他方の基板、例えば観察側の基板２の内面に、前記複数の画素電極の配列領域に対向する一枚膜状の透明な対向電極が設けられている。

なお、前記反対側の基板３には、観察側基板２の外方に張出すドライバ搭載部３ａが形成されており、前記複数の走査線と信号線は、前記ドライバ搭載部３ａに搭載された表示ドライバ９に接続され、前記対向電極は、前記シール材５による基板接合部に設けられた図示しないクロス接続部と前記ドライバ搭載部３ａに形成された図示しない対向電極接続線を介して対向電極電位の供給源に接続されている。

また、図では省略しているが、前記観察側基板２の内面には、前記複数の画素電極と対向電極とが互いに対向する領域からなる複数の画素にそれぞれ対応させて、赤、緑、青の３色のカラーフィルタが設けられており、前記対向電極は、前記カラーフィルタの上に形成されている。

さらに、前記一対の基板２，３の内面には、前記電極を覆って配向膜が設けられており、前記液晶層６の液晶分子は、前記一対の基板２，３間において、前記配向膜により規定される配向状態に配向している。

前記液晶表示素子１は、その観察側とは反対側に配置された図示しない面光源から照射された光の透過を、前記複数の画素の電極間への電圧の印加により制御して画像を表示する。

なお、前記液晶表示素子１は、液晶層６の液晶分子を一対の基板２，３間においてツイスト配向させたＴＮ型またはＳＴＮ型液晶表示素子、液晶分子を基板面に対して実質的に垂直に配向させた垂直配向型、液晶分子を分子長軸を一方向に揃えて基板面と実質的に平行に配向させた非ツイストの水平配向型液晶表示素子、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型液晶表示素子、強誘電性または反強誘電性液晶表示素子のいずれでもよい。さらに、前記液晶表示素子１は、一対の基板２，３の内面にそれぞれ複数の画素を形成するための電極を設けたものに限らず、一対の基板２，３のいずれか一方の内面に、複数の画素を形成するための第１の電極と、それよりも液晶層側に前記第１の電極と絶縁して形成された複数の細長電極部を有する第２の電極とを設け、これらの電極間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。

一方、前記観察面保護板１０は、周縁部が前記液晶表示素子１の外方に張出す大きさの矩形板状に形成された、ガラス板、アクリル板、ポリカーボネイト板等の耐曲げ性の高い透明板からなっており、この保護板１０の前記液晶表示素子１に対向する面のうちの前記液晶表示素子１の画面エリア１ａに対応する領域よりも外側の部分に、前記液晶表示素子１の画面エリア１ａ外の部分を覆い隠すための目隠し膜１１が設けられている。

前記目隠し膜１１は、光反射性を有する金属膜、例えばクロム（Ｃｒ）膜からなっており、前記観察面保護板１０の周縁部の全周にわたって、この目隠し膜１１の内周縁が前記画面エリア１ａの周縁に対応し、外周縁が前記観察面保護板１０の周縁部に対応する幅に形成されている。

また、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０との対向面のいずれか一方の周縁部には、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０との間隙の高さ、つまり前記間隙に充填させて設けられる前記樹脂層１４の厚さを規定するためのスペーサ１２が設けられている。

前記スペーサ１２は、前記液晶表示素子１の観察側の面（以下、前面という）の周縁部に対応する矩形枠状に形成され、且つ、その４つの辺部がそれぞれ、前記観察面保護板１０に設けられた目隠し膜１１の内周縁よりもある程度外側の部分と前記液晶表示素子１の前面の周縁との間の部分に対応する幅に形成された、予め定めた厚さの樹脂フィルムからなっており、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０との対向面のいずれか一方、例えば液晶表示素子１の前面（観察側偏光板７の外面）の周縁部に、前記スペーサ１２と同じ形状に形成された両面粘着テープ１３により貼付けられている。

そして、前記観察面保護板１０は、前記液晶表示素子１の観察側に、この保護板１０の液晶表示素子１と対向する面の前記目隠し膜１１が設けられた部分を前記スペーサ１２に当接させて配置され、前記液晶表示素子１と前記観察面保護板１０との間の間隙の前記スペーサ１２で囲われた領域に充填され、光の照射により重合された樹脂層１４によって前記液晶表示素子１と接合されている。

この保護板一体型液晶表示パネルは、前記液晶表示素子１の前面の周縁部に前記スペーサ１２を貼付け、前記液晶表示素子１の前面の前記スペーサ１２で囲われた領域に、光重合性樹脂を、ディスペンサによる滴下、転写、スクリーン印刷等の手段により供給した後に、前記液晶表示素子１の上に前記観察面保護板１０を重ねて加圧することにより、前記観察面保護板１０を前記スペーサ１２に当接させるとともに、前記供給された光重合性樹脂を、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０との間の間隙の前記スペーサ１２で囲われた領域全体に充填し、その後に、外部から紫外線光を照射して前記光重合性樹脂を重合させる方法で製造する。

この保護板一体型液晶表示パネルの製造において、前記光重合性樹脂の光重合は、例えば前記液晶表示素子１の観察側とは反対側から紫外線光を照射することにより行うが、その場合、照射された紫外線光のうちの前記液晶表示素子１の画面エリア１ａ外の部分に向かう光が、前記液晶表示素子１の観察側基板２の内面の周縁部に設けられた遮光膜４により遮られる。

しかし、前記保護板一体型液晶表示パネルは、前記観察面保護板１０の液晶表示素子１と対向する面の前記画面エリア１ａに対応する領域よりも外側の部分に設けられた目隠し膜１１が、光反射性を有するクロム等の金属膜からなっているため、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側から照射され、前記液晶表示素子１の画面エリア１ａを透過した紫外線光のうちの図２に二点鎖線で示したように前記目隠し膜１１に向かう光１５が、前記目隠し膜１１により反射され、その反射光が、直接、または前記液晶表示素子１の観察側偏光板７との界面や前記観察側偏光板７と観察側基板２との界面等により反射されて前記光重合性樹脂の層のうちの前記液晶表示素子１の遮光膜４に対応する部分に入射し、この部分の光重合性樹脂を重合させる。

なお、前記紫外線光は、前記観察面保護板１０の外面側から照射しても良く、その場合は、照射された紫外線光のうちの前記観察側偏光板７の目隠し膜１１が設けられた部分よりも内側に入射した光が、前記液晶表示素子１の観察側偏光板７との界面や、前記観察側偏光板７と観察側基板２との界面等により反射され、その反射光が、前記目隠し膜１１により反射されて前記光重合性樹脂の層のうちの前記液晶表示素子１の遮光膜４に対応する部分に入射し、この部分の光重合性樹脂を重合させる。

そのため、前記保護板一体型液晶表示パネルは、その製造に際して、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０との間の間隙の前記スペーサ１２で囲われた領域に充填された光重合性樹脂を、外部からの紫外線光の照射により、前記光重合性樹脂の層全体において重合させることができる。

したがって、この保護板一体型液晶表示パネルによれば、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０とを、光重合性樹脂により接合し、しかも、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０との接合強度を、前記液晶表示素子１の画面エリア１ａ外に対応する部分においても充分に高くすることができる。

このように、前記保護板一体型液晶表示パネルは、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０とを短時間で重合する光重合性樹脂により接合しているため、能率良く製造することができ、また、前記液晶表示素子１と観察面保護板１０との接合強度を、前記液晶表示素子１の画面エリア１ａ外に対応する部分においても充分に強くすることができるため、前記観察面保護板１０の剥離の心配が無く、したがって高い信頼性を得ることができる。

なお、上記実施例の保護板一体型液晶表示パネルにおいては、液晶表示素子１と観察面保護板１０との間隙の高さ（間隙に充填させて設けられる樹脂層１４の厚さ）を規定するためのスペーサ１２を液晶表示素子１に貼付けているが、このスペーサ１２は、観察面保護板１０に貼付けてもよく、その場合は、保護板一体型液晶表示パネルの製造に際して、前記観察面保護板１０の液晶表示素子１と対向する面の前記スペーサ１２で囲われた領域に光重合性樹脂を供給すればよい。

この発明の一実施例を示す保護板一体型液晶表示パネルの簡略断面図。 前記保護板一体型液晶表示パネルの一端部の拡大断面図。

符号の説明

１…液晶表示素子、１ａ…画面エリア、２，３…基板、４…遮光膜、６…液晶層、７，８…偏光板、１０…観察面保護板、１１…目隠し膜、１２…スペーサ、１３…両面粘着テープ、１４…樹脂層。

Claims (4)

1. 液晶表示素子の上または保護板の上に光重合性樹脂を供給するとともに、前記液晶表示素子との間に前記光重合性樹脂が介在するように前記液晶表示素子に前記保護板を重ねる第１の工程と、
   前記液晶表示素子を介して前記光重合性樹脂に向けて光を照射して、前記光重合性樹脂を重合させる第２の工程と、を有し、
   前記保護板は、前記液晶表示素子に対向する面に前記液晶表示素子における画面エリアを囲むように配置された光反射性を有する目隠し膜が設けられており、
   前記液晶表示素子は、前記画面エリアを囲むように配置されたブラックマスクが設けられており、
   前記第２の工程は、前記目隠し膜に対応する領域の前記光重合性樹脂を、前記液晶表示素子の前記保護板が配置された側とは反対側から照射され且つ前記目隠し膜で反射された光によって重合させることを特徴とする保護板一体型液晶表示パネルの製造方法。
2. 前記保護板一体型液晶表示パネルは、前記目隠し膜と前記ブラックマスクとの間に介在するようにスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の保護板一体型液晶表示パネルの製造方法。
3. 前記光は、前記液晶表示素子の前記画面エリアを透過した光であることを特徴とする請求項１又は２に記載の保護板一体型液晶表示パネルの製造方法。
4. 前記目隠し膜は、クロムにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の保護板一体型液晶表示パネルの製造方法。

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