JP6189588B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に前面にカバーパネルが貼り合わされた液晶表示装置及びその製造方法に関する。

携帯電話などモバイル機器は軽薄短小化が進んでおり、そのために液晶表示装置（以下、ＬＣＤモジュールとする）等の表示デバイスの薄型化も必要である。表示デバイスの薄型化のためには、ＬＣＤモジュールの場合、ガラスの厚みを薄くすることが一般的である。

その一方、モバイル機器に必要とされる落下強度、曲げ、振動などの機械的ストレスへの耐性は、従来製品と同等以上の性能が求められている。

ガラスを薄くしたＬＣＤモジュールでは必要な強度が確保できないため、ＬＣＤモジュールの上部にあるカバーパネルやカバーを兼ねるタッチパネルとＬＣＤモジュールとを、樹脂や光学両面テープで貼り合わせることで剛性を上げる技術が存在する。この貼り合わせ技術を、スクリーンフィット工法と称する。

スクリーンフィット工法を用いたＬＣＤモジュールの製造方法においては、表側偏光板とカバーパネルとの間に塗布される紫外線硬化樹脂を、表示エリア全体にムラなく広がるように多目に塗布している。そして、カバーパネルと液晶表示装置のガラスとを加圧する際に、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）エリアへ故意に紫外線硬化樹脂がはみ出すほどに供給し、カバーパネルと裏ガラスとの間のＣＯＧエリアの隙間を樹脂で充填して硬化させている。これにより、落下強度、曲げ、振動などの機械的ストレスへの耐性を向上させ、ドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の破損もしくはＣＯＧエリア周辺のガラス破損を防ぐことができる。

薄型化のためには、カバーパネルの材質は樹脂やガラスが好適である。しかしながらスクリーンフィット工法は平坦な面である表示エリアに限られ、表示エリアの外側にあるＬＣＤモジュールのガラスにＣＯＧ形式で実装されているドライバＩＣは、貼り合わせを実施することが困難である。このために、モバイル機器に機械的ストレスが印加された場合、スクリーンフィットを行った表示エリアには問題がないが、樹脂や光学両面テープが存在しないドライバＩＣのＩＣ破損もしくはＣＯＧエリア周辺のガラス破損が大きな課題となっている。

このようなカバーパネルが貼り合わされた液晶表示装置としては、特許文献１に記載されたものがある。図４は、特許文献１の保護板一体型液晶表示パネルの分解斜視図である。図４の液晶表示パネルは、観察側基板１０１、反対側基板１０２、偏光板１０３、ドライバ素子１０４などを有する液晶表示素子１００と、観察面保護板１０８と、面光源１０６と、光源ケース１０７とを備えている。

さらに、特許文献１に記載の液晶表示パネルでは、液晶表示素子１００の張出部１０２ａのドライバ素子１０４が搭載された面の両側の縁部にそれぞれ堰部材１０９が設けられている。この堰部材１０９は、帯状部材、例えば樹脂テープからなっており、張出部１０２ａの観察側基板１０１の端縁に対応する部分から張出部１０２ａの端縁にわたる長さに形成されている。

液晶表示素子１００と観察面保護板１０８との間隙に、液晶表示素子１００と観察面保護板１０８とを接合するための樹脂が供給される。液晶表示素子１００と観察面保護板１０８とが加圧されると、樹脂は液晶表示素子１００の観察側基板１０１の外面全体及び張出部１０２ａの略全体に対応する領域に押し広げられる。さらに、液晶表示素子１００の張出部１０２ａの両側の縁部に設けられた堰部材１０９と観察面保護板１０８との間の間隙に樹脂が充填される。堰部材１０９は張出部１０３ａの両側方向への樹脂層の広がりを規制することが、特許文献１に記載されている。

特開２０１０−７９００６号公報

しかしながら、上述した特許文献１の液晶表示パネルには以下のような課題がある。

特許文献１に記載された液晶表示パネルでは、張出部１０２ａと観察面保護板１０８との間の間隙に押し広げられた樹脂の余剰分は、間隙の周囲に押し広げられ、そのうち堰部材１０９の方向に押し広げられた樹脂は、堰部材１０９と観察面保護板１０８との間の間隙に充填される。そして、特許文献１では、堰部材１０９が形成されていない張出部１０２ａの長手方向の辺からはみ出した樹脂は拭き取られる旨、記載されている。

特許文献１に記載された液晶表示パネルでは、液晶表示素子１００の周囲に余剰分の樹脂が広範囲にわたってはみ出すので、はみ出した樹脂を拭き取る工程が必要になり、工程数が増大する、という課題があった。

本発明の目的は、上述した課題である、液晶表示装置の製造にスクリーンフィット工法を用いると、はみ出した樹脂を拭き取る工程が必要になり工程数が増大するという課題を解決する液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る液晶表示装置は、
表示エリア及びＣＯＧエリアを有し、
上記表示エリアに、液晶層を介して貼り合わされた一対の基板を備え、
上記ＣＯＧエリアに、上記一対の基板のうちの一方の基板が延長された張出部が形成されており、
上記張出部にドライバＩＣを備え、
上記張出部に上記張出部の長辺側に沿って配置された樹脂枠を備え、
カバーパネルと上記樹脂枠、上記ドライバＩＣ及び上記一対の基板との間に充填された樹脂を備え、
上記カバーパネルが上記一対の基板に貼り合わされていることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、
液晶層を介して貼り合わされた一対の基板とカバーパネルとを用意し、
上記一対の基板のうちの一方の基板が延長された張出部にドライバＩＣを搭載し、
上記張出部に上記張出部の長辺側に沿って樹脂枠を貼り付け、
上記樹脂枠で区切られた領域を充填するだけの量を含む樹脂を上記一対の基板に塗布し、上記カバーパネルと加圧して上記樹脂枠で区切られた領域まで上記樹脂を押し広げ、その後に上記樹脂を硬化させることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置及びその製造方法によれば、樹脂のはみ出しを抑制することができ、製造工程数を削減できる。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 特許文献１の保護板一体型液晶表示パネルを説明するための分解斜視図である。

本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
初めに、本発明の第１実施形態による液晶表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

本実施形態による液晶表示装置は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、表示エリア１１及びＣＯＧエリア１２（ドライバＩＣエリア）を有し、前面にカバーパネル９が貼り合わされた液晶表示装置である。表示エリア１１では、一対の基板の一例としての、裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２が液晶層を介して貼り合わされている。ＣＯＧエリア１２では、裏側ガラス基板１が延長された張出部１ａが形成されており、張出部１ａにはドライバＩＣ５が搭載されている。表示エリア１１の、裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２の表面には、それぞれ裏側偏光板３及び表側偏光板４が貼り付けられている。ＣＯＧエリア１２の、裏側ガラス基板１の表面には、遮光テープ６が貼り付けられている。

さらに本実施形態では、張出部１ａの長辺側に沿って樹脂枠７が貼り付けられている。この樹脂枠７は、張出部１ａの側面側の一方にもさらに設けてもよい。樹脂枠７は、紫外線を通すために透明であり、かつ、樹脂を硬化させる際の熱に耐えられるよう耐熱性のある材質が求められる。例えばＰＥＴ材などが好適であるが、この限りではない。カバーパネル９の材質は樹脂またはガラスのどちらでもよく、また、タッチパネルモジュール等で構成してもよい。さらに、カバーパネル９と樹脂枠７、ドライバＩＣ５及び裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２との間には紫外線硬化樹脂８が充填されて、上記カバーパネル９が貼り合わされている。

次に、本実施形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。液晶表示装置の製造過程において、紫外線硬化樹脂８を、表示エリア１１の表側偏光板４とカバーパネル９との間の全体にムラなく広がるように多目に塗布する。さらに、カバーパネル９と裏側ガラス基板１とを加圧した際にはＣＯＧエリア１２に、紫外線硬化樹脂８がはみ出ることを狙いとした量の紫外線硬化樹脂８を供給する。ＣＯＧエリア１２にはみ出た紫外線硬化樹脂８は、樹脂枠７によって流れを制限される。紫外線硬化樹脂８は、ＣＯＧエリア１２のうちドライバＩＣ５の側に優先的に流れ込むので、ドライバＩＣ５は隙間なく紫外線硬化樹脂８で覆われる。さらに、ＣＯＧエリア１２のうち裏側ガラス基板１、カバーパネル９、ドライバＩＣ５、樹脂枠７で囲まれた範囲に紫外線硬化樹脂８が隙間なく充填される。

次に、カバーパネル９と裏側ガラス基板１とを加圧した状態で紫外線照射及び加熱すると、表示エリア１１だけでなくＣＯＧエリア１２に充填された紫外線硬化樹脂８も硬化される。これにより、ドライバＩＣ５は裏側ガラス基板１に確実に固着でき、かつ、カバーパネル９と裏側ガラス基板１との間に隙間がなくなることから、樹脂硬化後の落下、曲げ、振動などの機械的ストレスに対してドライバＩＣ５の破損耐性を向上させることができる。

このように、ＣＯＧエリア１２のうちドライバＩＣ５の周囲に紫外線硬化樹脂８を充填させ、硬化させることにより、樹脂硬化後の落下、曲げ、振動などの機械的ストレスに対してドライバＩＣ５の破損耐性を向上させることができる。

さらに本実施形態では、樹脂枠７は図１に示したように、ＣＯＧエリア１２の張出部１ａの長辺側に沿って配置される。ＣＯＧエリア１２にはみ出た紫外線硬化樹脂８は、裏側ガラス基板１の張出部１ａの長辺側に配置された樹脂枠７によって流れを制限され、ドライバＩＣ５の側に流れ込む。これにより、ドライバＩＣ５は、紫外線硬化樹脂８で覆われ、かつ、ＣＯＧエリア１２のうち裏側ガラス基板１、カバーパネル９、ドライバＩＣ５、樹脂枠７で囲まれた範囲に紫外線硬化樹脂８が隙間なく充填される。次にカバーパネル９と裏側ガラス基板１とを加圧しながら紫外線照射及び加熱すると、表示エリア１１だけでなく、ＣＯＧエリア１２に充填された紫外線硬化樹脂８も硬化されるので、ドライバＩＣ５は裏側ガラス基板１に確実に固着でき、かつ、カバーパネル９と裏側ガラス基板１との間に隙間がなくなる。これにより、樹脂硬化後の落下、曲げ、振動などの機械的ストレスに対してドライバＩＣ５の破損耐性を向上させることができ、かつ、ＣＯＧエリア１２のガラス割れを防ぐことができる。

本実施形態による液晶表示装置によれば、ＣＯＧエリア１２に流れ出した樹脂は、ＣＯＧエリア１２の張出部１ａの長辺側に沿って配置された樹脂枠７により堰止められるので、液晶表示装置の周囲への樹脂のはみ出しを抑制することができる。これにより、はみ出した樹脂の拭き取り工程が不要になり、製造工程数を削減できる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態による液晶表示装置について、図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。第１実施形態と同様な構成については同じ参照番号を付すこととして、その詳細な説明は省略する。

本実施形態による液晶表示装置は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、表示エリア１１及びＣＯＧエリア１２（ドライバＩＣエリア）を有し、前面にカバーパネル９が貼り合わされた液晶表示装置である。表示エリア１１では、一対の基板の一例としての、裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２が液晶層を介して貼り合わされている。ＣＯＧエリア１２では、裏側ガラス基板１が延長された張出部１ａが形成されており、張出部１ａにはドライバＩＣ５が搭載されている。表示エリア１１の、裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２の表面には、それぞれ裏側偏光板３及び表側偏光板４が貼り付けられている。ＣＯＧエリア１２の、裏側ガラス基板１の表面には、遮光テープ６が貼り付けられている。

さらに本実施形態では、張出部１ａの外形に対応させて、略コの字型の樹脂枠７が貼り付けられている。樹脂枠７は、紫外線を通すために透明であり、かつ、樹脂を硬化させる際の熱に耐えられるよう耐熱性のある材質が求められる。例えばＰＥＴ材などが好適であるが、この限りではない。カバーパネル９の材質は樹脂またはガラスのどちらでもよく、また、タッチパネルモジュール等で構成してもよい。さらに、カバーパネル９と樹脂枠７、ドライバＩＣ５及び裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２との間には紫外線硬化樹脂８が充填されて、上記カバーパネル９が貼り合わされている。

次に、本実施形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。第１実施形態と同様に、液晶表示装置の製造過程において、紫外線硬化樹脂８を表示エリア１１の表側偏光板４とカバーパネル９との間の全体にムラなく広がるように多目に塗布する。さらに、カバーパネル９と裏側ガラス基板１とを加圧した際には、ＣＯＧエリア１２に、紫外線硬化樹脂８がはみ出ることを狙いとした量の紫外線硬化樹脂８を供給する。ＣＯＧエリア１２にはみ出た紫外線硬化樹脂８は、ＣＯＧエリア１２の周辺部を裏側ガラス基板１の辺に沿うように配置された樹脂枠７によって流れを制限される。紫外線硬化樹脂８は、ＣＯＧエリア１２のうちドライバＩＣ５の側に優先的に流れ込むので、ドライバＩＣ５は隙間なく紫外線硬化樹脂８で覆われる。さらに、ＣＯＧエリア１２のうち裏側ガラス基板１、カバーパネル９、ドライバＩＣ５、樹脂枠７で囲まれた範囲に紫外線硬化樹脂８が隙間なく充填される。

次に、カバーパネル９と裏側ガラス基板１とを加圧した状態で紫外線照射及び加熱すると、表示エリア１１だけでなくＣＯＧエリア１２に充填された紫外線硬化樹脂８も硬化される。これにより、ドライバＩＣ５は裏側ガラス基板１に確実に固着でき、かつ、カバーパネル９と裏側ガラス基板１との間に隙間がなくなることから、樹脂硬化後の落下、曲げ、振動などの機械的ストレスに対してドライバＩＣ５の破損耐性を向上させることができる。

このように、ＣＯＧエリア１２のうちドライバＩＣ５の周囲へ重点的に紫外線硬化樹脂８を充填させ、硬化させることにより、樹脂硬化後の落下、曲げ、振動などの機械的ストレスに対してドライバＩＣ５の破損耐性を向上させることができる。

さらに本実施形態では、樹脂枠７は図１に示したように、ＣＯＧエリア１２の周辺部を裏側ガラス基板１の辺に沿うように配置される。樹脂枠７の形状は、裏側ガラス基板１の三辺をカバーする形状としている。図１では樹脂枠７は、略コの字型をなしている。樹脂枠は後述する第３実施形態のように、複数のパーツに分かれていてもよい。

本実施形態では、ＣＯＧエリア１２にはみ出た紫外線硬化樹脂８は、裏側ガラス基板１の三辺をカバーする形状の樹脂枠７によって流れを制限される。そのため、紫外線硬化樹脂８はＣＯＧエリア１２の裏側ガラス基板１の外側（左右、下方向とも）へはみ出さず、ドライバＩＣ５の側に流れ込む。これにより、ドライバＩＣ５は、隙間なく紫外線硬化樹脂８で覆われ、かつ、ＣＯＧエリア１２のうち裏側ガラス基板１、カバーパネル９、ドライバＩＣ５、樹脂枠７で囲まれた範囲に紫外線硬化樹脂８が隙間なく充填される。かつ、裏側ガラス基板１よりも外側（左右、下方向とも）には紫外線硬化樹脂８がはみ出すことはない。次に、カバーパネル９と裏側ガラス基板１とを加圧しながら紫外線照射及び加熱すると、表示エリア１１だけでなく、ＣＯＧエリア１２に充填された紫外線硬化樹脂８も硬化される。そのため、ドライバＩＣ５は裏側ガラス基板１に確実に固着でき、かつ、カバーパネル９と裏側ガラス基板１との間に隙間がなくなる。これにより、樹脂硬化後の落下、曲げ、振動などの機械的ストレスに対してドライバＩＣ５の破損耐性を向上させることができ、かつ、ＣＯＧエリア１２のガラス割れを防ぐことができる。

本実施形態による液晶表示装置によれば、ＣＯＧエリア１２に流れ出した樹脂は、ＣＯＧエリア１２の周辺部を裏側ガラス基板１の辺に沿うように配置された、略コの字型の樹脂枠７により堰止められる。そのため、液晶表示装置の周囲への樹脂のはみ出しを抑制することができる。これにより、はみ出した樹脂の拭き取り工程が不要になり、製造工程数を削減できる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態による液晶表示装置について、図面を参照しながら説明する。図３（ａ）は本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。第２実施形態と同様な構成については同じ参照番号を付すこととして、その詳細な説明は省略する。

本実施形態では、第２実施形態による液晶表示装置の樹脂枠７を、複数の樹脂枠片から構成したものである。具体的には、本実施形態の実施形態による液晶表示装置は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、表示エリア１１及びＣＯＧエリア１２を有し、前面にカバーパネル９が貼り合わされた液晶表示装置である。そして、第２実施形態と同様に表示エリア１１では、一対の基板の一例としての、裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２が液晶層を介して貼り合わされている。ＣＯＧエリア１２では、裏側ガラス基板１が延長された張出部１ａが形成されており、張出部１ａにはドライバＩＣ５が搭載されている。第２実施形態と同様に、表示エリア１１の、裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２の表面には、それぞれ裏側偏光板３及び表側偏光板４が貼り付けられている。ＣＯＧエリア１２の、裏側ガラス基板１の表面には、遮光テープ６が貼り付けられている。

そして本実施形態では、張出部１ａの外形に対応させて、ＣＯＧエリア１２の周辺部を裏側ガラス基板１の辺に沿うように、複数の樹脂枠片７ａ、７ｂ及び７ｃが貼り付けられており、複数の樹脂枠片７ａ、７ｂ及び７ｃは全体として、略コの字型をなしている。さらに、カバーパネル９と複数の樹脂枠片７ａ、７ｂ及び７ｃ、ドライバＩＣ５及び裏側ガラス基板１及び表側ガラス基板２との間には紫外線硬化樹脂８が充填されて、上記カバーパネル９が貼り合わされている。

本実施形態では、ＣＯＧエリア１２にはみ出た紫外線硬化樹脂８は、裏側ガラス基板１の三辺をカバーする形状の複数の樹脂枠片７ａ、７ｂ及び７ｃによって流れを制限される。そのため、紫外線硬化樹脂８はＣＯＧエリア１２の裏側ガラス基板１の外側（左右、下方向とも）へはみ出さず、ドライバＩＣ５の側に流れ込む。これにより、ドライバＩＣ５は、隙間なく紫外線硬化樹脂８で覆われ、かつ、ＣＯＧエリア１２のうち裏側ガラス基板１、カバーパネル９、ドライバＩＣ５、樹脂枠片７ａ、７ｂ及び７ｃで囲まれた範囲に紫外線硬化樹脂８が隙間なく充填される。かつ、裏側ガラス基板１よりも外側（左右、下方向とも）には紫外線硬化樹脂８がはみ出すことはない。次にカバーパネル９と裏側ガラス基板１とを加圧しながら紫外線照射及び加熱すると、表示エリア１１だけでなく、ＣＯＧエリア１２に充填された紫外線硬化樹脂８も硬化される。これにより、ドライバＩＣ５は裏側ガラス基板１に確実に固着でき、かつ、カバーパネル９と裏側ガラス基板１との間に隙間がなくなる。その結果、樹脂硬化後の落下、曲げ、振動などの機械的ストレスに対してドライバＩＣ５の破損耐性を向上させることができ、かつ、ＣＯＧエリア１２のガラス割れを防ぐことができる。

本実施形態による液晶表示装置によれば第２実施形態と同様に、ＣＯＧエリア１２に流れ出した樹脂は複数の樹脂枠片７ａ、７ｂ及び７ｃにより堰止められるので、液晶表示装置の周囲への樹脂のはみ出しを抑制することができる。これにより、はみ出した樹脂の拭き取り工程が不要になり、製造工程数を削減できる。さらに、複数の樹脂枠片７ａ、７ｂ及び７ｃの配置で、第２の実施形態と同様な機能を持たせているので、単純な形状で樹脂枠を用意することができ、樹脂枠自体の調達費用を削減しつつ、製造工程数を削減することができる。

好ましい実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では液晶表示装置に本発明を適用した場合で説明したが、本発明は有機エレクトロルミネッセンス（ＯＬＥＤ）装置に適用することも考えられる。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、これらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１ 裏側ガラス基板
１ａ 張出部
２ 表側ガラス基板
３ 裏側偏光板
４ 表側偏光板
５ ドライバＩＣ
６ 遮光テープ
７ 樹脂枠
７ａ、７ｂ、７ｃ 樹脂枠片
８ 紫外線硬化樹脂
９ カバーパネル
１１ 表示エリア
１２ ＣＯＧエリア

Claims (3)

1. 表示エリア及びＣＯＧエリアを有し、
   前記表示エリアに、液晶層を介して貼り合わされた一対の基板を備え、
   前記ＣＯＧエリアに、前記一対の基板のうちの一方の基板が延長された張出部が形成されており、
   前記張出部にドライバＩＣを備え、
   前記張出部に前記張出部の長辺側及び側面側に沿って配置された、略コの字状をなす樹脂枠を備え、
   カバーパネルと前記樹脂枠、前記ドライバＩＣ及び前記一対の基板との間に充填された樹脂を備え、
   前記カバーパネルが前記一対の基板に貼り合わされていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記樹脂枠は、複数の樹脂枠片からなることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 液晶層を介して貼り合わされた一対の基板とカバーパネルとを用意し、
   前記一対の基板のうちの一方の基板が延長された張出部にドライバＩＣを搭載し、
   前記張出部に前記張出部の長辺側及び側面側に沿って配置された、略コの字状をなす樹脂枠を貼り付け、
   前記樹脂枠で区切られた領域を充填するだけの量を含む樹脂を前記一対の基板に塗布し、前記カバーパネルを加圧して前記樹脂枠で区切られた領域まで前記樹脂を押し広げ、その後に前記樹脂を硬化させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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