JP5426426B2 - 表示装置及び液晶表示装置並びにこれらの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及び液晶表示装置並びにこれらの製造方法に関する。

液晶表示パネルを補強するなどのために補強板を貼り付けることが知られている（特許文献１）。補強板と液晶表示パネルとは紫外線硬化型の樹脂で接着される。なお、補強板は、液晶表示パネル側に、装飾等の目的から遮光性の材料からなる枠状の額縁層を有する。液晶表示パネルには、液晶を封止するシール材が枠状に設けられており、シール材は、液晶を挟む一対の基板を固定している。額縁層は、シール材及び液晶の隣接部分を少なくとも覆うように配置される。

特開２００９−１７５５３１号公報

補強板を接着する樹脂を硬化させるために、紫外線を補強板の表面から照射すると、額縁層では紫外線が遮られるため、額縁層の下では樹脂の硬化度が低い。そのため、樹脂は、液晶のシール材との隣接部分の上方では硬化度が低く、液晶のシール材からやや離れた部分の上方で硬化度が高くなる。硬化度が高い部分では樹脂の硬化収縮が大きい。シール材からやや離れた部分の上方で樹脂の硬化収縮が大きくなるため、液晶表示パネルの一方の基板が変形し、ギャップ（液晶層の厚み）が大きくなってしまう。ギャップの大きくなった部分は、光の透過率の違いから他の部分よりも黄色く表示されるという問題があった。

本発明は、ギャップが大きくならないように、紫外線などの光によって硬化する樹脂を使用して、補強板を表示パネルに貼り付けることを目的とする。

（１）本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、一対の基板の間で液晶を囲むようにシール材を配置した液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの前面側に配置された光透過性の補強板と、前記液晶表示パネルと前記補強板との間に光硬化樹脂を備えた液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶表示パネルと前記補強板との間に前記光硬化樹脂を備えた積層体の側面に対して光を照射する工程とを含み、前記光硬化樹脂は、前記液晶と対向するように配置し、前記光は、前記光硬化樹脂の端部から内部に進行させ、前記光は、前記補強板の端部から内部に進行させ、前記内部で伝搬させ、前記端部から離れた位置で前記補強板から前記光硬化樹脂に放射することを特徴とする。本発明によれば、光硬化樹脂に対する光の照射は、その端部から行われる。したがって、光硬化樹脂の硬化度は、端部において最も高くなり、端部から離れるにつれて低くなる。また、光は、光透過性の補強板を端部から伝搬して、光硬化樹脂の、端部から離れた位置にも照射されるので、光硬化樹脂の全体的な硬化が可能になっている。硬化度は、端部から離れるにしたがって徐々に低くなるので、硬化度の大きく異なる部分同士が接近して形成されることはない。したがって、光硬化樹脂が硬化によって収縮しても、応力を分散することができるので、液晶表示パネルの基板の変形を小さくすることができ、ギャップが大きくならないようになっている。

（２）（１）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記補強板は、遮光性材料からなる枠状の額縁層を少なくとも一方の面に有し、前記補強板は、前記枠状の額縁層の少なくとも内側端部が前記液晶と対向するように配置し、前記光硬化樹脂は、前記枠状の額縁層の少なくとも前記内側端部と対向するように配置することを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記補強板を、前記額縁層が前記シール材及び前記シール材の前記液晶に隣接する部分と対向するように配置することを特徴としてもよい。

（４）（２）又は（３）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記光硬化樹脂を、前記シール材との対向を避けるように配置することを特徴としてもよい。

（５）（２）又は（３）に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記光硬化樹脂を、前記シール材と対向し、かつ、前記シール材よりも外側に至るように配置することを特徴としてもよい。

（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記液晶表示パネル及び前記補強板の少なくとも一方を、湾曲した状態で用意し、前記液晶表示パネルと前記補強板との間で、前記光硬化樹脂を、前記端部が最も厚く前記端部から離れるにつれて薄くなるように設けることを特徴としてもよい。

（７）（１）から（６）のいずれか１項に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記光を、相互に対向する二方向から照射することを特徴としてもよい。

（８）本発明に係る表示装置の製造方法は、画像表示領域を有する表示パネルと、前記表示パネルの前面側に配置された光透過性の補強板と、前記表示パネルと前記補強板との間に光硬化樹脂を備えた表示装置の製造方法であって、前記表示パネルの表示領域を覆って前記表示パネルと前記補強版との間に光硬化樹脂を配置する工程と、前記表示パネルと前記補強板との間に前記光硬化樹脂を備えた積層体の側面からのみ光を照射して前記光硬化樹脂を硬化させる工程と、を有することを特徴とする。

（９）（８）に記載された表示装置の製造方法において、前記表示装置は矩形状であり、前記光を、前記表示装置の長辺側から照射することを特徴としてもよい。

（１０）本発明に係る表示装置は、画像表示領域を有する表示パネルと、前記表示パネルの前面側に配置された光透過性の補強板と、前記表示パネルと前記補強板との間に光硬化樹脂を備えた表示装置であって、前記光硬化樹脂は前記表示パネルの表示領域を覆って配置され、前記光硬化樹脂は画像表示面の中央部よりも周辺部で硬化していることを特徴とする。

（１１）（１０）において、前記表示パネルは一対の基板の間で液晶を囲むようにシール材を配置した液晶表示パネルであり、前記光硬化樹脂の端部は前記シール材よりも内側に位置することを特徴としてもよい。

（１２）（１１）において、前記補強板は前記表示パネルの表示領域を囲むように配置された遮光性の額縁を有し、前記光硬化樹脂の端部は前記額縁の内側端部よりも外側に位置することを特徴としてもよい。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための平面図である。 図１に示す液晶表示装置のII−II線断面の拡大図である。 光の照射工程を説明する図である。 本発明の実施形態の変形例１を説明する図である。 本発明の実施形態の変形例２を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための平面図である。図２は、図１に示す液晶表示装置のII−II線断面の拡大図である。

本実施形態では、液晶表示パネル１０を用意する。液晶表示パネル１０は、一対の基板１２と、一対の基板１２に挟まれた液晶１４と、を有する。図示を省略してあるが、基板１２は、ガラス等からなる基材と、液晶１４とは反対側で基材に粘着材で貼り付けられた偏向板と、を有する。また、一対の基板１２の間で液晶１４を囲むようにシール材１６が設けられている。シール材１６によって、液晶１４が封止され、一対の基板１２が固定される。詳しくは、シール材１６が一対の基板１２の対向面同士に固着しており、この間隔が変動しにくくなっている。

なお、液晶表示パネル１０の駆動方式は、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式、ＴＮ（Twisted Nematic）方式又はＶＡ（Vertical Alignment）方式などいずれの方式であってもよく、方式に応じた電極及び配線が形成される。

本実施形態では、補強板１８を用意する。補強板１８はガラス等の光透過性材料からなる。補強板１８は、光透過性であり、特に、透明であることが好ましい。補強板１８は、液晶表示パネル１０よりも撓みにくい強度を有する。補強板１８は、少なくとも一方の面に、枠状の額縁層２０を有する。額縁層２０は、遮光性材料からなり、印刷によって形成することができる。額縁層２０の外縁は、補強板１８の外縁と一致している。額縁層２０の内側に形成される開口は、液晶表示パネル１０の表示領域の上方に位置する。

本実施形態では、液晶表示パネル１０と補強板１８との間に光硬化樹脂２２を設ける。補強板１８は、枠状の額縁層２０の少なくとも内側端部が液晶１４と対向するように配置する。補強板１８は、額縁層２０がシール材１６と対向するように配置する。補強板１８は、額縁層２０がシール材１６の内縁部（液晶１４に隣接する部分）と対向するように配置する。補強板１８は、額縁層２０がシール材１６の外縁部（液晶１４に隣接する部分とは反対側の部分）と対向するように配置する。

光硬化樹脂２２は、例えば、紫外線硬化樹脂である。光硬化樹脂２２は、液晶１４と対向するように配置する。光硬化樹脂２２は、液晶１４からなる層の端部（シール材１６と隣接する部分）との対向を避けるように配置する。光硬化樹脂２２は、枠状の額縁層２０の少なくとも内側端部と対向するように配置する。光硬化樹脂２２は、シール材１６との対向を避けるように配置する。本実施形態では、光硬化樹脂２２はシール材１６と全く対向しない。

次に、光（例えば紫外線）の照射を行う。詳しくは、液晶表示パネル１０、補強板１８及び光硬化樹脂２２からなる積層体の側面に対して光Ｌを照射する。光Ｌは、相互に対向する二方向から照射する。液晶表示パネル１０の平面形状が図１に示すように長方形である場合は、その長手辺側に光Ｌを照射する。あるいは、相互に対向する二方向に直交する四方向から光Ｌを照射してもよい。

光Ｌは、補強板１８の外表面（光硬化樹脂２２とは反対側の面）への入射を避けて照射する。そのためには、光Ｌの進行方向が、補強板１８の外表面と交差しないように、図示しない光源を配置する。

光源は矩形状の積層体の長辺全体に沿って配置してもよい。また、光源を点光源のように小さくして、光源を積層体の長辺の延在方向に移動させて、光Ｌを積層体に照射してもよい。

図２の表示装置は、画像表示領域を有する液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０の前面側に配置された光透過性の補強板１８と、液晶表示パネル１０と補強板１８との間に配置された光硬化樹脂２２と、を備える。一対の基板１２の間で液晶１４を囲むようにシール材１６を配置した液晶表示パネル１０は、表示パネルの一例である。また、補強板１８は遮光性の額縁層２０を有している。額縁層２０は図１に示すように表示パネルの表示領域を囲むように配置され、額縁層２０の一部が液晶１４と対向しており、額縁層２０の内側端は液晶１４の外側端よりも内側に位置している。

光硬化樹脂２２は液晶表示パネル１０の画像表示領域を覆って配置されている。この表示装置の光硬化樹脂２２は画像表示領域の中央部よりも周辺部で硬化している。

光硬化樹脂２２は液晶表示パネル１０の画像表示領域を完全に覆い、且つ光硬化樹脂２２の端部は額縁の内側端部よりも外側に位置している。屈折率を調節した光硬化樹脂２２が画像表示領域を覆うことで、積層した各層における不要な光の反射を抑制でき、観察者は良好に画像を認識することができる。さらに、光硬化樹脂２２の端部は、シール材１６よりも内側に位置している。このような構成とすることで、光硬化樹脂２２が表示装置の外側にはみ出ることなく製造することができ、製造時間を短縮することができる。

図３は、光Ｌの照射工程を説明する図である。光Ｌは、光硬化樹脂２２の端部から内部に進行させる。本実施形態では、補強板１８の光硬化樹脂２２とは反対側の面（前面）から光Ｌが入射することを避けている。したがって、光硬化樹脂２２の硬化度は、端部において最も高くなり、端部から離れるにつれて低くなる。

光Ｌは、補強板１８の端部からもその内部に進行する。補強板１８の内部で全反射した光Ｌは伝搬する。補強板１８の内部を伝搬する光Ｌは、反射を繰り返すうちに補強板１８から外に放射される。そして、端部から離れた位置で、補強板１８から光硬化樹脂２２に光Ｌが放射される。本実施形態によれば、光硬化樹脂２２の全体的な硬化が可能になっている。また、液晶表示パネル１０は液晶１４を封止している基板１２の外側に偏光板ＰＬを備えている。光Ｌは、基板１２の中を伝搬しても、偏光板ＰＬにより削減されて光硬化樹脂に到達する。そのため、基板１２の中を伝搬した光Ｌが光硬化樹脂２２を硬化させる能力は極めて低い。光硬化樹脂２２として紫外線硬化樹脂を使用する場合は、紫外線が液晶１４を劣化させるため、紫外線を基板１２に照射することは好ましくない。

本実施形態によれば、光硬化樹脂２２の硬化度は、端部から離れるにしたがって徐々に低くなるので、硬化度の大きく異なる部分同士が接近して形成されることはない。したがって、光硬化樹脂２２が硬化によって収縮しても、応力を分散することができるので、液晶表示パネル１０の基板１２の変形を小さくすることができ、ギャップ（一対の基板１２の間隔又は液晶１４からなる層の厚み）が大きくならないようになっている。

本実施形態の表示装置では液晶表示パネル１０と補強板１８とを積層したが、液晶表示パネル１０はタッチパネルを含んでもよい。

［変形例１］
図４は、本発明の実施形態の変形例１を説明する図である。本変形例では、光硬化樹脂１２２を、シール材１６と対向するように配置する。図４の例では、光硬化樹脂１２２は、シール材１６よりも外側に至るが、光硬化樹脂１２２の端がシール材１６の上にあってもよい。この例であっても、光硬化樹脂１２２の硬化度は、端部から離れるにしたがって徐々に低くなるので、硬化度の大きく異なる部分同士が接近して形成されることはない。その他の内容は、上記実施形態で説明した内容が該当する。

［変形例２］
図５は、本発明の実施形態の変形例２を説明する図である。本変形例では、液晶表示パネル２１０と補強板１８との間で、光硬化樹脂２２２を、端部が最も厚く端部から離れるにつれて薄くなるように設ける。

例えば、図５に示すように、液晶表示パネル２１０を湾曲した状態で用意し、補強板１８を、湾曲した液晶表示パネル２１０の凸面側に配置する。逆に、図示を省略するが、補強板を湾曲した状態で用意し、湾曲した補強板の凸面側に液晶表示パネルを配置してもよい。あるいは、図示を省略するが、補強板及び液晶表示パネルを共に湾曲した状態で用意し、湾曲した補強板及び液晶表示パネルを、相互の凸面側が対向するように配置してもよい。

この例では、光硬化樹脂２２２は、端部において最も厚いため、端部において硬化収縮量が最も大きいが、光硬化樹脂２２２の硬化度は、端部から離れるにしたがって徐々に低くなるので、硬化度の大きく異なる部分同士が接近して形成されることはない。その他の内容は、上記実施形態で説明した内容が該当する。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ 液晶表示パネル、１２ 基板、１４ 液晶、１６ シール材、１８ 補強板、２０ 額縁層、２２ 光硬化樹脂、１２２ 光硬化樹脂、２１０ 液晶表示パネル、２２２ 光硬化樹脂、ＰＬ 偏光板。

Claims (12)

1. 一対の基板の間で液晶を囲むようにシール材を配置した液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの前面側に配置された光透過性の補強板と、
   前記液晶表示パネルと前記補強板との間に光硬化樹脂を備えた液晶表示装置の製造方法であって、
   前記液晶表示パネルと前記補強板との間に前記光硬化樹脂を備えた積層体の側面からのみ光を照射する工程とを含み、
   前記光硬化樹脂は、前記液晶と対向するように配置し、
   前記光は、前記光硬化樹脂の端部から内部に進行させ、
   前記光は、前記補強板の端部から内部に進行させ、前記内部で伝搬させ、前記端部から離れた位置で前記補強板から前記光硬化樹脂に放射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 請求項１に記載された液晶表示装置の製造方法において、
   前記補強板は、遮光性材料からなる枠状の額縁層を少なくとも一方の面に有し、
   前記補強板は、前記枠状の額縁層の少なくとも内側端部が前記液晶と対向するように配置し、
   前記光硬化樹脂は、前記枠状の額縁層の少なくとも前記内側端部と対向するように配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
3. 請求項２に記載された液晶表示装置の製造方法において、
   前記補強板を、前記額縁層が前記シール材及び前記シール材の前記液晶に隣接する部分と対向するように配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
4. 請求項２又は３に記載された液晶表示装置の製造方法において、
   前記光硬化樹脂を、前記シール材との対向を避けるように配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
5. 請求項２又は３に記載された液晶表示装置の製造方法において、
   前記光硬化樹脂を、前記シール材と対向し、かつ、前記シール材よりも外側に至るように配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載された液晶表示装置の製造方法において、
   前記液晶表示パネル及び前記補強板の少なくとも一方を、湾曲した状態で用意し、
   前記液晶表示パネルと前記補強板との間で、前記光硬化樹脂を、前記端部が最も厚く前記端部から離れるにつれて薄くなるように設けることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載された液晶表示装置の製造方法において、
   前記光を、相互に対向する二方向から照射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
8. 画像表示領域を有する表示パネルと、前記表示パネルの前面側に配置された光透過性の補強板と、前記表示パネルと前記補強板との間に光硬化樹脂を備えた表示装置の製造方法であって、
   前記表示パネルの前記画像表示領域を覆って前記表示パネルと前記補強版との間に光硬化樹脂を配置する工程と、
   前記表示パネルと前記補強板との間に前記光硬化樹脂を備えた積層体の側面からのみ光を照射して前記光硬化樹脂を硬化させる工程と、を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
9. 請求項８に記載された表示装置の製造方法において、
   前記表示装置は矩形状であり、前記光を、前記表示装置の長辺側から照射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
10. 画像表示領域を有する表示パネルと、前記表示パネルの前面側に配置された光透過性の補強板と、前記表示パネルと前記補強板との間に光硬化樹脂を備えた表示装置であって、
    前記光硬化樹脂は前記表示パネルの前記画像表示領域を覆って配置され、
    前記光硬化樹脂は前記画像表示面の中央部よりも周辺部で硬化していることを特徴とする表示装置。
11. 請求項１０において、前記表示パネルは一対の基板の間で液晶を囲むようにシール材を配置した液晶表示パネルであり、
    前記光硬化樹脂の端部は前記シール材よりも内側に位置することを特徴とする表示装置。
12. 請求項１１において、前記補強板は前記表示パネルの前記画像表示領域を囲むように配置された遮光性の額縁を有し、
    前記光硬化樹脂の端部は前記額縁の内側端部よりも外側に位置することを特徴とする表示装置。

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