JP6905377B2 - 画像表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置及びその製造方法に関する。

図５−１は従来技術による液晶表示装置の一例を示す(ａ）上面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図、図５−２は従来技術による液晶表示装置の一例を示す（ｃ）一部を省略した上面図である。図５−１、５−２に示す液晶表示装置において、液晶パネル１は、表面に反射電極などの画素電極が形成されたシリコン基板から成る第一基板２と、それに相対する表面にＩＴＯ電極などの対向電極が形成されたガラス基板から成る第二基板３とを、所定の位置および間隔で周辺接着剤により貼り合せることで形成された隙間に液晶が封入されたＬＣＯＳと呼ばれる反射型の液晶パネルである。液晶パネル１は回路基板４に設けられた開口部４ａから露出する補強板６の上面に枠状の粘着テープ９を介して搭載され、第一基板２の上面に設けられた電極１１と回路基板４の上面に設けられた電極１１とはワイヤー７で電気的に接続され、第二基板３の下面に設けられた対向電極と回路基板４の上面に設けられた電極とは導電性樹脂で接続され（不図示）、回路基板４を介して画素電極と対向電極との間に電位差を与え、液晶の配向を制御することにより各種の画像表示が行われる。ワイヤー７は、シリコン系樹脂などの吸湿硬化型樹脂やエポキシ系樹脂などの熱硬化型樹脂で構成される保護樹脂８で覆われている。(例えば、特許文献１参照)

特開２０１１−２１０９２３

図５−１、５−２に示した従来技術における液晶表示装置では、ＴＳＴサイクル試験などの信頼性試験へ投入した場合や、駆動した場合の環境変化時に、ワイヤー７を覆う保護樹脂８の内部（特にワイヤー７下部）に混入している気泡１２が熱により膨張し、その応力によりワイヤー７の断線や電気的導通不良等が生じることがある。

従来技術の液晶表示装置では、保護樹脂８に気泡１２が混入し、ワイヤー７下部まで気泡１２が入り込んだ場合には、ワイヤー７間から気泡除去冶具を気泡１２の位置まで入れ込み、取り除くことが考えられるが、気泡除去冶具がワイヤー７に接触し、ワイヤー７の倒れ、断線による導通不良を引き起こす可能性がある。また、この方法では、保護樹脂８に混入した気泡１２を完全に取り除くことは困難である。

特許文献１に記載された液晶表示装置では、保護樹脂８を塗布するワイヤー７の下部に位置する回路基板４に樹脂注入口を設け、樹脂注入口を介して保護樹脂８をワイヤー７の下部から注入しており、保護樹脂８を注入する際に気泡１２が発生した場合には、気泡１２をワイヤー７の上部へ押し出すことができるが、ワイヤーボンダーにより打ち付けた方向とは逆方向の負荷をワイヤー７に与えてしまうため、ワイヤー７の剥がれが生じ易い。また、ワイヤー７の下部に気泡１２が付着した場合には取り除くことが困難である。

以上のような問題は、液晶パネル１と回路基板４とがワイヤー７で電気的に接続されている場合に限らず、その他の電気的な接続手段を用いて接続されている場合にも同様に起こり得る。

また、保護樹脂に混入した気泡に起因して生じる問題は、液晶パネルと回路基板との電気的な接続部を覆う保護樹脂においてのみ生じるものではなく、液晶パネルの外周部が防湿や機械的保護を目的として保護樹脂で覆われている液晶表示装置などにおいても生じ得る。その場合に生じる問題としては、例えば保護樹脂に混入した気泡により保護樹脂に隙間が生じて防湿性や耐衝撃性が損なわれる問題が挙げられる。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、保護樹脂に混入した気泡に起因して生じる不具合を防止することが可能な画像表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

画像表示パネルと、前記画像表示パネルと電気的に接続された回路基板と、前記画像表示パネルと前記回路基板との電気的な接続部を覆う保護樹脂と、前記画像表示パネルと前記回路基板を搭載する搭載基板と、を有する画像表示装置であって、前記画像表示パネルと前記搭載基板との間に、前記保護樹脂の内部に混入した気泡を排出する排出経路としての隙間を有し、前記保護樹脂に覆われた領域において、互いに隣接する前記画像表示パネルと前記回路基板との間から外部へ露出する前記搭載基板の表面は、前記隙間と接続された平坦面である、画像表示装置とする。

前記隙間は、前記画像表示パネルと前記搭載基板との間に接着部材が介在することにより形成されている画像表示装置であっても良い。

前記搭載基板の表面のうち、前記画像表示パネルの搭載領域から前記電気的な接続部に向かって左右側と後側に位置する前記画像表示パネルの外周部と対向する第一領域には、前記接着部材が互いに連続するように設けられ、前記画像表示パネルの搭載領域から前記電気的な接続部に向かって前側に位置する前記画像表示パネルの外周部と対向する第二領域には、前記接着部材の非形成領域が設けられ、当該非形成領域が前記排出経路の一部を形成している画像表示装置であっても良い。

前記非形成領域は、前記接着部材が互いに間隔を空けて複数配置されることにより形成された前記接着部材同士の間の隙間である画像表示装置であっても良い。

前記回路基板の側面には、前記気泡を前記排出経路へ案内する傾斜面が設けられている画像表示装置であっても良い。

本発明によれば、保護樹脂に混入した気泡の排出経路を設けることで、気泡に起因して生じる電気的な接続不良などを防止することができる。

本発明における画像表示装置の一実施例を示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図（実施例１） 本発明における画像表示装置の一実施例を示す（ｃ）一部を省略した上面図（実施例１） 本発明における画像表示装置の一実施例を示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図（実施例２） 本発明における画像表示装置の一実施例を示す（ｃ）一部を省略した上面図（実施例２） 本発明における液晶表示装置の粘着テープの配置例を示す上面図 本発明における液晶表示装置の粘着テープの配置例を示す上面図 従来技術による液晶表示装置の一例を示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図 従来技術による液晶表示装置の一例を示す（ｃ）一部を省略した上面図

図１−１は本発明における液晶表示装置の一実施例を示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図、図１−２は本発明における液晶表示装置の一実施例を示す（ｃ）一部を省略した上面図である。この実施例では、液晶パネル１は、表面に反射電極などの画素電極が形成されたシリコン基板から成る第一基板２と、それに相対する表面にＩＴＯ電極などの対向電極が形成されたガラス基板から成る第二基板３とを、所定の位置および間隔で周辺接着剤により貼り合せることで形成された隙間に液晶が封入されたＬＣＯＳと呼ばれる反射型の液晶パネルである。液晶パネル１は回路基板４に設けられた開口部４ａから露出する補強板６の上面に粘着テープ９を介して搭載され、第一基板２の上面に設けられた電極１１と回路基板４の上面に設けられた電極１１とはワイヤー７で電気的に接続され、第二基板３の下面に設けられた対向電極と回路基板４の上面に設けられた電極とは導電性樹脂で接続され（不図示）、回路基板４を介して画素電極と対向電極との間に電位差を与え、液晶の配向を制御することにより各種の画像表示が行われる。ワイヤー７はシリコン系樹脂などの吸湿硬化型樹脂やエポキシ系樹脂などの熱硬化型樹脂で構成される保護樹脂８で覆われている。

液晶パネル１を補強板６の上面に接着固定する粘着テープ９は例えば０．５ｍｍから２ｍｍ程度の厚さとなるものであり、粘着テープ９の厚さにより補強板６の上面と液晶パネル１の下面との間に隙間１３が形成されている。

回路基板４の下面には金属製またはセラミックス製などの補強板６が接着され、補強板６の上面の一部は回路基板４の開口部４ａから露出しており、その露出した補強板６の上面と回路基板４の開口部４ａの内周面とで直角な段差が形成されている。液晶パネル１はその段差の底面である補強板６の上面に搭載され、液晶パネル１の上面の高さは回路基板４の上面に対して回路基板４の厚さの分だけ低くなっており、このことは液晶表示装置の低背化に寄与している。

液晶パネル１は補強板６の上面のうち上述の段差から例えば０．５ｍｍから２ｍｍ程度離れた適切な部分に設置され、そのことにより液晶パネル１の外周面と回路基板４の開口部４ａの内周面との間に溝部５が形成されている。この溝部５と上述した隙間１３とにより、保護樹脂８に混入した気泡１２を逃がす排出経路が形成されている。尚、溝部５と隙間１３には保護樹脂８の一部が流れ込んだ状態となっており、このことによりアンカー効果が生じて保護樹脂８の接着強度が高められている。

保護樹脂８が特に吸湿硬化型樹脂である場合、保護樹脂８は大気中に晒されている表面部分から内部に向かって徐々に硬化が進む。このことから保護樹脂８に混入している気泡１２は保護樹脂８の硬化が進むにつれ表面部分から保護樹脂８の内部へ押し込まれ、溝部５に達する。溝部５に達した気泡１２は保護樹脂８の硬化が進むにつれ溝部５の内部へ入り込み、液晶パネル１と補強板６との間に設けられた隙間１３を通過し、液晶パネル１の周囲の隙間から外部空間へ排出される。

粘着テープ９は液晶パネル１の４辺全て覆うものを使用すると排出経路の隙間１３に気泡１２が入り込まないため、部分的に間隔を空けた粘着テープ９を用いるか四隅などを部分的に接着する粘着テープ９を使用することが望ましい。この実施例において、粘着テープ９は図１−２（ｃ）に示すように液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域にコ字状に設けられている。

保護樹脂８が特に吸湿硬化型樹脂である場合、保護樹脂８を硬化させる際に保護樹脂８または液晶表示装置全体を約３０℃から６０℃に加熱することで保護樹脂８の粘度を低くすれば、気泡１２の溝部５や隙間１３への移動がスムーズになり、気泡１２が抜けるまでの時間が短縮される。

保護樹脂８を塗布する際にワイヤー７の下方に気泡１２が混入した場合には吐出した保護樹脂８で気泡１２をさらにワイヤー７の下方へ押し込むことで気泡１２を溝部５へ近づけることも可能であり、また、保護樹脂８を塗布する際に保護樹脂８を溝５へ向かって吐出することで気泡１２を溝部５へ向かって移動させることも可能であり、このようにすることでより確実に気泡１２を排出することができる。

図２−１は本発明における液晶表示装置の実施例を示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図、図２−２は本発明における液晶表示装置の実施例を示す（ｃ）一部を省略した上面図である。この実施例は実施例１と同様の基本構成を有しており、相違点として、この実施例では、金属製またはセラミックス製の補強板６の液晶パネル１の中央付近と対向する部分に開口部１０が設けられている。この開口部１０は溝部５および隙間１３と連通し、それらと共に気泡１２の排出経路を形成している。保護樹脂８に含まれる気泡１２は溝部５および隙間１３を通して開口部１０から外部空間へ排出される。この構成では、気泡１２は実施例１と比較して約半分の移動距離で排出されるため、気泡１２の排出が容易になる。また、液晶パネル１の下面と補強板６の上面との間に入り込む余剰な保護樹脂８の量を減少させることができるため、保護樹脂８の膨張や収縮により液晶パネル１に発生する応力を低減させることができる。

上述のように補強板６に開口部１０を設けた場合には開口部１０から気泡１２が排出されるため、粘着テープ９は溝部５に近接する部分以外の部分が間隙なく連続的に接着されるように設けられていても良い。

また、回路基板４の溝部５の側面は回路基板４の上面から補強板６の上面へ向かって下る傾斜面となっているため、保護樹脂８に混入した気泡１２が溝部５から隙間１３へ容易に到達することができ、より気泡１２の排出能力を高めることができる。

図３は本発明における液晶表示装置の粘着テープの配置例を示す上面図である。実施例１では、補強板６に開口部１０が設けられていないため、粘着テープ９は溝部５と隙間１３が液晶パネル１の周囲において外部空間と連通されるような形態であるのが望ましい（但し必須ではない）。粘着テープ９の電極１１に近接する部分は気泡１２が通過する部分であるため、開口していることが必要である。この開口は大きい方が望ましいが、狭小であっても良い。

実施例１に適した粘着テープ９の配置例は、図３に示す通りである。図３（ａ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の画像表示領域と概ね対向する領域に矩形状に設けられており、その粘着テープ９の周囲の空間が外部空間と連通する気泡１２の排出経路となっている。図３（ｂ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に連続的な帯状に設けられており、その粘着テープ９同士の間の空間が外部空間と連通する気泡１２の排出経路となっている。図３（ｃ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に連続的な帯状に設けられると共に前後側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に断続的な帯状に設けられており、その粘着テープ９同士の間の空間が外部空間と連通する気泡１２の排出経路となっている。図３（ｄ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の外周部のうち４つの角部と対向する領域に断片的な帯状に設けられており、その粘着テープ９同士の間の空間が外部空間と連通する気泡１２の排出経路となっている。図３（ｅ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の外周部のうち４つの角部と対向する領域にＬ字状に設けられており、その粘着テープ９同士の間の空間が外部空間と連通する気泡１２の排出経路となっている。図３（ｆ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に断続的な帯状に設けられると共に前後側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に断続的な帯状に設けられており、その粘着テープ９同士の間の空間が外部空間と連通する気泡１２の排出経路となっている。

気泡１２の排出経路を確保しつつ保護樹脂８が液晶パネル１の画像表示領域と対向する領域に入り込まないようにする意味では、粘着テープ９は図３（ａ）に示すような形態であるのが望ましい。気泡１２の排出効率を高める意味では、粘着テープ９は図３（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すような形態であるのが望ましい。液晶パネル１の十分な接着強度を確保しつつ気泡１２の排出効率を高める意味では、粘着テープ９は図３（ｃ）、（ｆ）に示すような形態であるのが望ましい。特に図３（ｃ）、（ｆ）に示すような形態では電極１１に近接する領域に粘着テープ９が設けられており、その粘着テープ９が保護樹脂８に対するダムとしての役割を果たすことから、保護樹脂８が液晶パネル１と補強板６との間に過剰に入り込むのを防止することもできる。

図４は本発明における液晶表示装置の粘着テープの配置例を示す上面図である。実施例２では、補強板６に気泡１２の排出経路となる開口部１０が設けられているため、粘着テープ９は補強板６の開口部１０を塞いでしまわないような形態であるのが望ましい。補強板６の開口部１０が外部空間と連通しているため、粘着テープ９の外周部は外部空間に対して塞がっていても良いが、粘着テープ９の電極１１に近接する部分は気泡１２が通過する部分であるため、開口していることが必要である。この開口は大きい方が望ましいが、狭小であっても良い。

実施例２に適した粘着テープ９の配置例は、図４に示す通りである。図４（ａ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側と後側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に連続的な帯状に設けられており、その粘着テープ９で囲まれた空間が開口部１０に連通する気泡１２の排出経路となっている。図４（ｂ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側と後側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に連続的な帯状に設けられると共に前側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域にその両端から電極１１に近接する領域の途中まで連続的に延在する帯状に設けられており、その粘着テープ９で囲まれた空間が開口部１０に連通する気泡１２の排出経路となっている。図４（ｃ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側と後側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に連続的な帯状に設けられると共に前側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に断続的な帯状に設けられており、その粘着テープ９同士の間の空間が開口部１０に連通する気泡１２の排出経路となっている。図４（ｄ）に示す例では、粘着テープ９は液晶パネル１の搭載領域から回路基板４の電極１１に向かって左右側と後側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域に連続的な帯状に設けられると共に前側となる液晶パネル１の外周部と対向する領域の中央付近に連続的な帯状に設けられており、その粘着テープ９同士の間の空間が開口部１０に連通する気泡１２の排出経路となっている。

気泡１２の排出効率を高める意味では、粘着テープ９は図４（ａ）、（ｂ）に示すような形態であるのが望ましい。液晶パネル１の十分な接着強度を確保しつつ気泡１２の排出効率を高める意味では、粘着テープ９は図４（ｃ）、（ｄ）に示すような形態であるのが望ましい。特に図４（ｃ）、（ｄ）に示すような形態では電極１１に近接する領域に粘着テープ９が設けられており、その粘着テープ９が保護樹脂８に対するダムとしての役割を果たすことから、保護樹脂８が液晶パネル１と補強板６との間に過剰に入り込むのを防止することもできる。

図３に示した粘着テープ９の形態は実施例１に適しているが実施例２に適用することも可能であり、図４に示した粘着テープ９の形態は実施例２に適しているが実施例１に適用することも可能である。

粘着テープ９は接着剤などのその他の接着部材に置き換えることも可能である。

液晶パネル１は回路基板４の上面に粘着テープ９を介して搭載されていても良い。その場合、回路基板４の開口部４ａと溝部５は省略することができる。

液晶パネル１と補強板６との間の隙間１３はそれらの間に粘着テープ９を介在させることにより形成されるのではなく、補強板６の表面に溝を設けることなどにより形成されていても良い。

本発明は第一基板２と第二基板３がガラス等の透光性基板で構成された透過型の液晶パネルを用いた液晶表示装置や、液晶パネル１と回路基板４とがワイヤー７以外の接続手段（例えば導電性樹脂やＦＰＣ）を用いて電気的に接続され、その接続部が保護樹脂８で覆われた液晶表示装置にも適用することが可能である。また、本発明は液晶パネル１と回路基板４との電気的な接続部以外の部分が保護樹脂８で覆われた液晶表示装置にも適用することが可能であり、そのような液晶表示装置としては例えば液晶パネル１の外周部が防湿や機械的保護を目的とする保護樹脂で覆われている液晶表示装置が挙げられる。また、本発明は液晶パネル以外の画像表示パネル（有機ＥＬパネル等）を用いた画像表示装置にも適用することが可能である。

１ 液晶パネル
２ 第一基板
３ 第二基板
４ 回路基板
４ａ 開口部
５ 溝部
６ 補強板
７ ワイヤー
８ 保護樹脂
９ 粘着テープ
１０ 開口部
１１ 電極
１２ 気泡
１３ 隙間

Claims (5)

1. 画像表示パネルと、前記画像表示パネルと電気的に接続された回路基板と、前記画像表示パネルと前記回路基板との電気的な接続部を覆う保護樹脂と、前記画像表示パネルと前記回路基板を搭載する搭載基板と、を有する画像表示装置であって、
   前記画像表示パネルと前記搭載基板との間に、前記保護樹脂の内部に混入した気泡を排出する排出経路としての隙間を有し、
   前記保護樹脂に覆われた領域において、互いに隣接する前記画像表示パネルと前記回路基板との間から外部へ露出する前記搭載基板の表面は、前記隙間と接続された平坦面である、
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記隙間は、前記画像表示パネルと前記搭載基板との間に接着部材が介在することにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記搭載基板の表面のうち、前記画像表示パネルの搭載領域から前記電気的な接続部に向かって左右側と後側に位置する前記画像表示パネルの外周部と対向する第一領域には、前記接着部材が互いに連続するように設けられ、前記画像表示パネルの搭載領域から前記電気的な接続部に向かって前側に位置する前記画像表示パネルの外周部と対向する第二領域には、前記接着部材の非形成領域が設けられ、当該非形成領域が前記排出経路の一部を形成していることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記非形成領域は、前記接着部材が互いに間隔を空けて複数配置されることにより形成された前記接着部材同士の間の隙間であることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記回路基板の側面には、前記気泡を前記排出経路へ案内する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の画像表示装置。
   

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