JP6168778B2 - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、保護カバーを備える表示装置に関し、より詳細には、液晶表示装置として好適な表示装置に関するものである。
屋外設定用の表示装置、例えば液晶を用いた液晶表示装置では、外部からの衝撃および降雨による浸水から表示パネルを保護する必要があるため、表示パネルの表示面を樹脂製またはガラス製の透明な保護カバーで覆い、さらに保護カバーの周辺部に防水加工を施している場合が多い。
表示パネルの表示面に保護カバーを配置した場合、表示パネルと保護カバーとの間に空気層が存在するため、表示面に入射する外光が、透明な保護カバーの表裏面およびフラットパネルである表示パネルの表面で反射し、視認性が低下するという問題が生じる。
このような視認性の低下を解決するために、表示パネルと保護カバーとの隙間に、透明樹脂を充填、または光透過性粘着シート(以下、「透明粘着シート」と称す)を配置した画像表示装置がある(例えば、特許文献1参照)。
表示パネルと保護カバーとの隙間に透明樹脂を充填した場合、透明樹脂の経年劣化によって表示品位が低下するという問題がある。例えば、透明樹脂が紫外線硬化樹脂である場合、紫外線(UV)等による経年劣化によって黄変し、表示品位が低下する。
透明粘着シートを配置した場合には、経年劣化は起こりにくいが、透明粘着シートを貼り付ける際に気泡が混入する。表示パネルの表示面の外周縁部では、外周縁部を覆うようにフレームが配置されるため、フレームと表示パネルの表示面との間に段差が生じている。したがって、表示パネルと保護カバーとの間に透明粘着シートを配置する場合、透明粘着シートを表示パネルに貼り付ける際に、フレームと表示パネルの表示面との段差の近傍に気泡が混入し、表示品位が著しく低下するという問題がある。
気泡の混入を防止するためには、表示パネルの表示面のみに透明粘着シートを配置する必要があるが、表示パネルの表示面のみに透明粘着シートを配置すると、フレームと表示パネルと保護カバーとを固定することができないため、表示装置の衝撃強度が低下するという問題が生じる。
表示装置において衝撃強度の低下を招くことなく、気泡の混入を防止するための技術が、例えば、特許文献2に開示されている。特許文献2に記載の表示装置では、表示パネルの表示面と保護カバーとの隙間に2枚の透明粘着シートを配設し、そのうちの1枚の透明粘着シートをフレームの開口内に配置して、表示パネルの表示面に貼り付けている。このフレーム開口内の透明粘着シートとフレームと保護カバーとが、残りの1枚の透明粘着シートで貼り合わせられることで固定されている。
特開2006−290960号公報 特開2009−116297号公報
特許文献2に記載の表示装置では、2枚の透明粘着シートのうち、フレームの開口内に配置する透明粘着シートをフレームの開口端部に乗り上げることなく、かつフレームの開口端との間に一定距離以上の隙間をあけることなく配置する必要がある。これは、透明粘着シートがフレームの開口端部に乗り上げると、フレームの開口端部で段差が生じて気泡が混入してしまい、また、透明粘着シートとフレームの開口端との間に一定距離以上の隙間をあけると、透明粘着シートの端部がフレームの開口から露出して視認され、表示品位が低下してしまうためである。
フレームの開口内に配置する透明粘着シートが、フレームの開口端部に乗り上げることを防ぐためには、透明粘着シートの寸法を、フレームの開口端部に乗り上げない程度にフレームの開口よりも小さくすることが必要である。このような透明粘着シートを、フレームの開口端との間に隙間が生じないように配置するためには、透明粘着シートおよびフレーム開口部の寸法を厳しく管理する必要があり、また、透明粘着シートを配置する作業に手間がかかるという問題がある。
そこで、本発明は、表示装置において、表示パネルの表示面に透明粘着シートを介して保護カバーを貼り合わせる際の気泡の混入がなく、高い表示品位を実現できる技術を提供することを目的とする。
本発明に係る表示装置は、画像を表示する表示面を有する表示パネルと、前記表示面に対応する位置に開口が形成され、かつ、前記開口を通して前記表示面を露出させるとともに、前記開口の周囲にある開口端部により前記表示面の外周縁部を覆って、前記表示パネルを保持するフレームと、前記開口を通して露出する前記表示面を覆うように配置され、前記表示面を保護する保護カバーと、前記表示面と前記保護カバーとの間に配置され、かつ、前記表示面と前記保護カバーとを貼り合わせるための第1および第2の透明粘着シートとを備え、前記第1の透明粘着シートは、前記開口内で前記表示面と接するように配置され、かつ、平面視輪郭が前記開口の平面視輪郭よりも小さく形成されるとともに、前記第1の透明粘着シートの所定の周縁部が中央部よりも軟らかく形成され、前記第1の透明粘着シートの前記所定の周縁部は押圧された状態で当該所定の周縁部が延伸することで、前記第1の透明粘着シートと前記開口の開口端との隙間を埋め、前記第2の透明粘着シートは、前記第1の透明粘着シートおよび前記保護カバーと接するように配置され、かつ、平面視輪郭が前記開口の平面視輪郭よりも大きく形成されたものである。
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、前記第1の透明粘着シートを前記フレームの前記開口内で前記表示パネルの前記表示面に固着する工程と、前記第1の透明粘着シートの表面を中央部から周縁部へ向かう方向にローラーで押圧する工程と、前記第2の透明粘着シートを前記第1の透明粘着シートの表面に固着する工程と、前記保護カバーを前記第2の透明粘着シートの表面に固着する工程とを備えたものである。
本発明の表示装置によれば、第1の透明粘着シートは、開口内で表示面と接するように配置され、かつ、平面視輪郭が開口の平面視輪郭よりも小さく形成されるとともに、第1の透明粘着シートの周縁部が中央部よりも軟らかく形成され、第1の透明粘着シートの周縁部は押圧された状態で当該周縁部が延伸することで、第1の透明粘着シートと開口の開口端との隙間を埋める。
したがって、第1の透明粘着シートとフレームの開口端との間に隙間が生じても、第1の透明粘着シートを表示パネル上に配置した後、例えばローラーの押圧により、第1の透明粘着シート周縁部が延伸し、第1の透明粘着シートとフレームの開口端との間に生じる隙間を埋めることができる。
これにより、第1の透明粘着シートとフレームの開口端に生じる隙間がなくなり、段差近傍に気泡が生じることを防止できるため、表示品位の低下を防止できる。また、前述のように表示パネルと保護カバーとの間に空気層が介在することを防止できるため、表示パネルの表示面に入射する外光の反射を抑え、視認性の低下を防ぐことができる。したがって、表示品位の高い表示装置を得ることができる。
また、本発明の表示装置の製造方法によれば、第1の透明粘着シートをフレームの開口内で表示パネルの表示面に固着した後、第1の透明粘着シートの表面を中央部から周縁部へ向かう方向にローラーで押圧するため、第1の透明粘着シート周縁部が延伸し、第1の透明粘着シートとフレームの開口端との間に生じる隙間を埋めることができる。
これにより、第1の透明粘着シートとフレームの開口端に生じる隙間がなくなり、段差近傍に気泡が生じることを防止できるため、表示品位の低下を防止できる。また、前述のように表示パネルと保護カバーとの間に空気層が介在することを防止できるため、表示パネルの表示面に入射する外光の反射を抑え、視認性の低下を防ぐことができる。したがって、表示品位の高い表示装置を得ることができる。
実施の形態1に係る表示装置の断面図である。 (a)第1の透明粘着シートの製造工程を示す平面図である。(b)第1の透明粘着シートの製造工程を示す断面図である。(c)第1の透明粘着シートに採用される両面粘着テープの断面図である。 第1の透明粘着シートの圧着工程を示す平面図である。 実施の形態2に係る表示装置の断面図である。 第1の透明粘着シートの圧着工程を示す断面図である。 実施の形態3に係る表示装置の断面図である。 前提技術に係る表示装置の断面図である。
<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。図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の断面図である。表示装置1は、表示パネル11と、フレーム16と、透光性を有する保護カバー17と、透明粘着シート18(第1の透明粘着シート)と、透明粘着シート19(第2の透明粘着シート)とを備えている。本実施の形態では、表示装置1は、例えば液晶表示装置であり、表示パネル11は、例えば液晶表示パネルである。
表示パネル11は、絶縁性基板12と、対向基板13と、背面側偏光板14と、表示面側偏光板15とを備えている。図示は省略するが、絶縁性基板12の厚み方向一方側の表面には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:略称 TFT)を複数配設したTFTアレイ等が設けられている。対向基板13は、不図示の液晶層を介して絶縁性基板12と対向して配置されている。背面側偏光板14は、絶縁性基板12の厚み方向他方側、換言すれば絶縁性基板12の対向基板13を臨む側とは反対側に配置されている。表示面側偏光板15は、対向基板13の厚み方向一方側、換言すれば対向基板13の絶縁性基板12を臨む側とは反対側に配置されている。
表示パネル11は、画像を表示する表示面を有する。図1において、表示パネル11の厚み方向一方側の表面、具体的には、対向基板13の厚み方向一方側の表面は、表示パネル11の表示面に相当する。フレーム16において表示面に対応する位置には開口16aが形成されている。フレーム16は、開口16aを通して表示面を露出させるとともに、開口16aの周囲にある開口端部により表示面の外周縁部を覆って、表示パネル11を保持する。表示パネル11には、液晶を駆動するための駆動回路および回路基板等が実装されるが、図1では理解を容易にするために、駆動回路および回路基板の図示を省略している。
表示パネル11において、絶縁性基板12の厚み方向他方側、図1では紙面に向かって下方向には、不図示の面状光源装置が設けられている。フレーム16は、この面状光源装置と嵌合することで表示装置1を構成している。本実施の形態では、絶縁性基板12、対向基板13、背面側偏光板14、表示面側偏光板15およびフレーム16の開口16aは、表示パネル11の厚み方向一方側から視た形状(すなわち、平面視)が長方形状であり、図1では、それぞれの長手方向が図1の紙面に向かって左右方向に一致するように配置されている。フレーム16の開口16aの長手方向の寸法(以下、「長さ寸法」と称す)は、表示面側偏光板15の長さ寸法よりも小さくなっており、表示面側偏光板15の長手方向両端部(外周縁部)上に、フレーム16の開口端部が配置される構成になっている。
保護カバー17は、フレーム16に形成された開口16aを通して露出する表示パネル11の表示面を覆うように配置され、表示面を保護する。透明粘着シート18,19は、表示パネル11の表示面と保護カバー17との隙間に配置され、表示面と保護カバー17とを貼り合わせる。
2枚の透明粘着シート18,19のうち、透明粘着シート18は、平面視輪郭が、フレーム16に形成された開口16aの平面視輪郭よりも小さく形成されている。また、透明粘着シート18は、厚み寸法が、フレーム16における表示パネル11の外周縁部を覆う端部、すなわち開口端部の厚み寸法とほぼ同一に形成されている。透明粘着シート18は、フレーム16に形成された開口16a内で、表示パネル11の表示面に接するように配置されている。
透明粘着シート19は、透明粘着シート18およびフレーム16の厚み方向一方側に配置されている。透明粘着シート19は、平面視輪郭が、フレーム16に形成された開口16aの平面視輪郭よりも大きく形成されている。透明粘着シート19は、透明粘着シート18と保護カバー17とに接するように配置されている。表示面側偏光板15と保護カバー17との間に、2枚の透明粘着シート18,19が配置され、透明粘着シート19は、透明粘着シート18を介して、表示面側偏光板15、フレーム16および保護カバー17を貼り合わせている。
透明粘着シート18の平面視輪郭は、フレーム16の開口16aの平面視輪郭よりも小さく形成されているため、透明粘着シート18を表示パネル11に貼り付けただけでは、透明粘着シート18の周縁部18bとフレーム16の開口端との間に隙間が生じる。透明粘着シート18の周縁部18bは、中央部18aよりも軟らかく形成されているため、透明粘着シート18の周縁部18bとフレーム16の開口端との隙間は、透明粘着シート18の中央部18aから周縁部方向にローラー25(図3参照)によって押圧されることにより、透明粘着シート18の周縁部18bが延伸して埋められる。
次に、表示装置の製造方法について簡単に説明する。図2(a)は、透明粘着シート18の製造工程を示す平面図であり、図2(b)は、透明粘着シート18の製造工程を示す断面図であり、図2(c)は、透明粘着シート18に採用される両面粘着テープの断面図であり、図3は、透明粘着シート18の圧着工程を示す平面図である。
図2(c)に示すように、透明粘着シート18は両面粘着テープにより形成され、両面粘着テープは、支持体30と、支持体30の表裏面に塗布された粘着剤31を介して貼り付けられた剥離ライナー32とを備えている。支持体30は、例えば、紙、布、プラスチックフィルム、金属、発泡体など用途に合わせて材料が選択されるが、本実施の形態では、UV硬化型樹脂を混入した樹脂材料が採用されている。粘着剤31としては、例えば、ゴム系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系などのものがある。剥離ライナー32は、剥がしやすいように両面に剥離処理がなされている。
図2(a),(b)に示すように、透明粘着シート18の周縁部18bを遮光性のマスク21などで覆い、UV照射することでUV照射される部分(中央部)18aとUV照射されない部分(周縁部)18bとの材質(硬度)を容易に変えることが可能である。また、UV照射強度または時間を任意に変えることにより、中央部18aの硬度を任意に変えることが可能である。マスク21の形状(面積)を適宜設定することにより、対応する透明粘着シート18の硬度が高い中央部18aの面積・形状を自由に設定できる。
さらに、マスク21と透明粘着シート18との間に適宜距離を設けたり、さらにはその間に拡散板(図示省略)などを配置したりすることにより、材質(硬度)の変化の境界をぼやかす(急峻に変化しないようにする)ことも可能である。
次に、透明粘着シート18がフレーム16の開口16a内で表示パネル11の表示面(より具体的には、表示面側偏光板15)に貼り付けられる(固着)。ここで、透明粘着シート18は、フレーム16の開口端と、周縁部18bとの間に隙間をあけた状態で仮配置される。図3に示すように、透明粘着シート18の表面が中央部18aから周縁部18bへ向かう方向(図3の矢印の方向)にローラー25で押圧される。透明粘着シート18の周縁部18bは中央部18aよりも軟らかく形成されているため、周縁部18bが延伸することで、フレーム16の開口端と透明粘着シート18との当該方向の隙間が埋まる。
これと同様に、透明粘着シート18の表面が図3の上下方向にローラー25で押圧される。図3の上下方向において周縁部18bが延伸することで、フレーム16の開口端と透明粘着シート18との当該方向の隙間が埋まる。望ましくは、周縁部18bがフレーム16の開口16aの開口端と当接することであり、これにより、フレーム16の開口端と透明粘着シート18との隙間がなくなる。次に、透明粘着シート19が透明粘着シート18の表面に貼り付けられ(固着)、保護カバー17が透明粘着シート19の表面に貼り付けられる(固着)。
ここで、前提技術に係る表示装置101について簡単に説明する。図7は、前提技術に係る表示装置101の断面図である。図7に示すように、フレーム16の開口16a内に配置する透明粘着シート118が、フレーム16の開口端部に乗り上げることを防ぐために、透明粘着シート118の寸法を、フレーム16の開口端部に乗り上げない程度にフレーム16の開口16aよりも小さく形成されている。
このような透明粘着シート118を、フレーム16の開口端との間に隙間20が生じないように配置するためには、透明粘着シート118およびフレーム16の開口16aの寸法を厳しく管理する必要があり、また、透明粘着シート118を配置する作業に手間がかかるという問題があった。
これに対して、実施の形態1に係る表示装置1では、透明粘着シート18は、開口16a内で表示面と接するように配置され、かつ、平面視輪郭が開口16aの平面視輪郭よりも小さく形成されるとともに、透明粘着シート18の周縁部18bが中央部18aよりも軟らかく形成され、透明粘着シート18の周縁部18bは押圧された状態で当該周縁部18bが延伸することで、透明粘着シート18とフレーム16の開口端との隙間を埋める。
したがって、透明粘着シート18とフレーム16の開口端との間に隙間が生じても、透明粘着シート18を表示パネル11上に配置した後、透明粘着シート18の表面を中央部から周縁部へ向かう方向にローラー25で押圧することで、透明粘着シート18の周縁部18bが延伸し、透明粘着シート18とフレーム16の開口端との間に生じる隙間を埋めることができる。
これにより、透明粘着シート18とフレーム16の開口端に生じる隙間がなくなり、段差近傍に気泡が生じることを防止できるため、表示品位の低下を防止できる。また、前述のように表示パネル11と保護カバー17との間に空気層が介在することを防止できるため、表示パネル11の表示面に入射する外光の反射を抑え、視認性の低下を防ぐことができる。したがって、表示品位の高い表示装置1を得ることができる。
なお、保護カバー17の材料としては、表示パネル11の表示面を保護することができ、かつ透光性を有する材料であればよく、ガラスまたはアクリル樹脂等の絶縁性材料を採用することが可能である。保護カバー17としては、反射防止コーティングが施されたガラス板等を用いることがより好ましい。また、保護カバー17として、タッチパネルを用いることも可能である。
<実施の形態2>
次に、実施の形態2に係る表示装置1Aについて説明する。図4は、実施の形態2に係る表示装置1Aの断面図であり、図5は、透明粘着シート18Aの圧着工程を示す断面図である。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に係る表示装置1Aでは、透明粘着シート18Aの周縁部18bの一部のみが中央部18aよりも軟らかく形成されている。例えば、図4では紙面に向かって、周縁部18bの右側部分(1辺)のみが中央部18aよりも軟らかく形成されている。
これにより、表示面側偏光板15に透明粘着シート18Aを仮配置する場合、開口16aの一端部(基準点P)を基準に仮配置する(より具体的には、透明粘着シート18Aの端部を開口16aの端部に当たるように配置する)ことができ、作業性が向上する。その後、図5に示すように、ローラー25で開口16aの図上左側から右側(矢印の方向)に向かって(すなわち、中央部18aから周縁部18bに向かって)、透明粘着シート18Aを押圧する際に、周縁部18bの右側部分が延伸し、周縁部18bとフレーム16の開口端との隙間が埋められる。
以上のように、実施の形態2に係る表示装置1Aでは、透明粘着シート18Aは、その周縁部18bの一部のみが中央部18aよりも軟らかく形成されたため、表示面側偏光板15に透明粘着シート18Aを仮配置する場合、開口16aの一端部を基準に仮配置することができ、作業性が向上する。
なお、透明粘着シート18Aの周縁部18bのうちの2辺または3辺が、中央部18aよりも軟らかく形成されていてもよい。
<実施の形態3>
次に、実施の形態3に係る表示装置1Bについて説明する。図6は、実施の形態3に係る表示装置1Bの断面図である。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。
実施の形態3に係る表示装置1Bでは、透明粘着シート18Bは、実施の形態1の場合と同様に、平面視輪郭がフレーム16の開口16aの平面視輪郭よりも小さく形成されている。また、透明粘着シート18Bは、表示面側に配置された第1シート部26と、透明粘着シート19側に配置された第2シート部27とを備え、第2シート部27は、第1シート部26よりも軟らかく形成されている。すなわち、透明粘着シート18Bについて、硬度が高い層である第1シート部26と、硬度が低い層である第2シート部27の2層構造とし、主に表示面側偏光板15に接する面側に硬度が高い第1シート部26が配置され、透明粘着シート19に接する面側に硬度が低い第2シート部27が配置されている。
こうすることで、透明粘着シート18Bをローラー25で押圧すると、硬度の低い第2シート部27が押し広げられて硬度が高い第1シート部26を覆い、さらに延伸されてフレーム16の開口端まで達する。これにより、軟らかい第2シート部27により透明粘着シート18Bとフレーム16の開口端との隙間を埋めることができる。
以上のように、実施の形態3に係る表示装置1Bでは、透明粘着シート18Bは、表示面側に配置された第1シート部26と、透明粘着シート19側に配置された第2シート部27とを備え、第2シート部27は、第1シート部26よりも軟らかく形成されているため、透明粘着シート18Bをローラー25で押圧すると、第2シート部27が押し広げられてフレーム16の開口端まで達する。これにより、第2シート部27により透明粘着シート18Bとフレーム16の開口端との隙間を埋めることができる。
なお、実施の形態1〜3に係る表示装置1,1A,1Bは、液晶表示装置であり、表示パネル11として液晶表示パネルを備えるが、表示装置1,1A,1Bは、これに限定されない。表示装置1,1A,1Bは、例えば、表示パネル11としてプラズマディスプレイパネルを備えるプラズマディスプレイ装置、または表示パネル11として、有機エレクトロルミネッセンス(electroluminescence:略称:EL)パネルを備える有機ELディスプレイ装置であってもよい。
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。
1,1A,1B 表示装置、11 表示パネル、16 フレーム、16a 開口、17 保護カバー、18,18A,18B 第1の透明粘着シート、19 第2の透明粘着シート、26 第1シート部、27 第2シート部。

Claims (4)

  1. 画像を表示する表示面を有する表示パネルと、
    前記表示面に対応する位置に開口が形成され、かつ、前記開口を通して前記表示面を露出させるとともに、前記開口の周囲にある開口端部により前記表示面の外周縁部を覆って、前記表示パネルを保持するフレームと、
    前記開口を通して露出する前記表示面を覆うように配置され、前記表示面を保護する保護カバーと、
    前記表示面と前記保護カバーとの間に配置され、かつ、前記表示面と前記保護カバーとを貼り合わせるための第1および第2の透明粘着シートとを備え、
    前記第1の透明粘着シートは、前記開口内で前記表示面と接するように配置され、かつ、平面視輪郭が前記開口の平面視輪郭よりも小さく形成されるとともに、前記第1の透明粘着シートの所定の周縁部が中央部よりも軟らかく形成され、前記第1の透明粘着シートの前記所定の周縁部は押圧された状態で当該所定の周縁部が延伸することで、前記第1の透明粘着シートと前記開口の開口端との隙間を埋め、
    前記第2の透明粘着シートは、前記第1の透明粘着シートおよび前記保護カバーと接するように配置され、かつ、平面視輪郭が前記開口の平面視輪郭よりも大きく形成された、表示装置。
  2. 前記第1の透明粘着シートは、その周縁部の一部のみが中央部よりも軟らかく形成された、請求項1記載の表示装置。
  3. 前記第1の透明粘着シートは、前記表示面側に配置された第1シート部と、前記第2の透明粘着シート側に配置された第2シート部とを備え、
    前記第2シート部の端縁部が、前記第1の透明粘着シートの前記所定の周縁部と対応し、
    前記第2シート部は、前記第1シート部よりも軟らかく形成された、請求項1または請求項2記載の表示装置。
  4. 請求項1記載の表示装置の製造方法であって、
    前記第1の透明粘着シートを前記フレームの前記開口内で前記表示パネルの前記表示面に固着する工程と、
    前記第1の透明粘着シートの表面を中央部から周縁部へ向かう方向にローラーで押圧する工程と、
    前記第2の透明粘着シートを前記第1の透明粘着シートの表面に固着する工程と、
    前記保護カバーを前記第2の透明粘着シートの表面に固着する工程と、
    を備えた、表示装置の製造方法。
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