KR20080072884A - 표시 기기 및 표시 기기의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

투명 커버 플레이트 또는 터치 패널과 액정 표시 장치의 전면 접합 구성에서, 색 얼룩이 없고 또한 박리되지 않는 표시 기기를 제공한다. 투명 커버 플레이트 또는 터치 패널과 액정 표시 장치를 접착한 광학 접착제의 경도를 쇼어 A 경도 1이상 30이하로 한다. 또 접착제층의 두께는 30∼200㎛으로 했다.

Description

표시 기기 및 표시 기기의 제조 방법{DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY}
본 발명은, 투명체와 표시 장치를 액상 접착제로 전면 접착한 표시 기기에 관한 것이다. 예를 들면, PDA나 휴대 전화를 포함하는 표시 기기에 있어서, 액정 표시 장치나 플라즈마 디스플레이, 유기 EL, 무기 EL, FED 등의 표시 장치와, 아크릴판이나 폴리카보네이트 등으로 이루어지는 투명 커버 플레이트나 유리-유리, 필름-유리, 필름-필름의 구성으로 이루어지는 저항막 아날로그 방식 및 저항막 디지털 방식, 또, 정전 용량 방식, 초음파 방식 등의 터치 패널의 접합에 관한 것이다.
종래는, 표시 장치의 외주에 두께 0.3∼1mm의 양면 점착제를 붙인 쿠션을 설치해 투명 터치 패널을 고정하는 것이 일반적이다. 또, 표시 장치에 터치 패널을 광학 접착제로 전면에 접합하고 있다. 전면에 접합함으로써, 표시 장치와 터치 패널이나 커버 플레이트의 사이의 공기층이 광학 접착제에 대신하므로, 공기층과의 계면에서의 반사가 감소해 화질이 향상된다. 광학 접착제의 굴절률은 터치 패널이나 커버 플레이트의 굴절률과 거의 동일한 것이 바람직하다. 광학 접착제로서 액상의 접착제를 이용하는 경우, 표시 장치에 약 1mm의 두께로 접착제를 도포하고, 진공 중에서 커버 플레이트와 접합시키는 방법이 일본국 특허공개 평 07－114010호 공보(이하, 특허 문헌 1으로 칭한다)에 개시되어 있다. 접착제에는 겔상이나 고무상의 것을 이용해도 된다. 또, 마찬가지로 액상 접착제를 이용하여, 표시 장치와 터치 패널을 대기 중에서 기포가 혼입하지 않도록 대기 중에서 접합하는 방법이, 예를 들면, 일본국 특허공개 평 09－274536호 공보(이하, 특허 문헌 2로 칭한다)에 개시되어 있다.
또, 액상 접착제를 이용하지 않고 투명 접착 시트로 접합하는 방법도 있다. 접착면에 기포가 들어가지 않도록 휘발성 용제와 0.2mm의 접착 시트를 이용해 터치 패널과 표시 장치를 라미네이트하여 접합하는 방법이, 예를 들면, 일본국 특허공개 평 06－75210호 공보(이하 특허 문헌 3으로 칭한다)에 개시되어 있다. 또한, 리페어성과 충격 흡수성을 갖춘 투명 접착 시트로서, 두께 0.1mm의 실리콘 고무층으로 두께 3mm의 실리콘 겔층을 샌드위치한 3층 구조의 투명 접착 시트로 커버 플레이트와 표시 장치를 접합하는 방법이, 예를 들면, 일본국 특허공개 2004－101636호 공보(이하, 특허 문헌 4로 칭한다)에 개시되어 있다.
또, 휴대 전화에서는, 표시 장치에 겹쳐지도록 투명 커버 플레이트가 설치되고, 표시 영역 외주의 투명 커버 플레이트에는, 인쇄물 등으로 불투명 영역이 형성되어 있다. 표시 장치와 투명 커버 플레이트는, 표시부의 외주에 설치된 0.3∼0.5 고무 등의 탄성체를 통해 배치되어 있는데, 투명 커버 플레이트와 표시 장치의 사이의 스페이스를 박형화하는 요구가 증가하고 있다.
투명 커버 플레이트로서, 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 투명 플라스틱, 유리 등이 이용된다. 투명 커버 플레이트에는, 굴절률을 단계적으로 변화시킨 소 재를 적층 형성한 저반사막, 구리나 알루미늄 등으로 이루어지는 격자 형상의 에칭 패턴을 형성한 전자 실드, 손상을 방지하기 위한 경질 코팅 처리가 행해진다. 또, 커버 플레이트가 유리인 경우에는, 균열 방지를 위한 필름 시트나, 정(正)반사를 방지하기 위한 안티 글레어 처리한 필름 시트 등이 표면에 접합된다. 터치 패널에는 아날로그 저항막 방식, 디지털 저항막 방식이나 정전 용량, 초음파 방식 등이 있다. 터치 패널의 기판은, 유리나 폴리카보네이트나 아크릴을 사용한다.
휴대 전화의 표시 소자로서 액정 표시 소자가 많이 채용되고 있다. 액정 표시 소자는 2매의 유리 기판에 끼워진 액정층에 전압을 인가해 표시를 행한다. 전압을 인가하기 위한 드라이버는 베어(bare) 칩 IC이며, 그 전극에 형성한 금 범프와 유리 기판의 전극을 이방성 도전막에 의해, 직접 페이스다운으로 COG 실장하고 있다.
휴대 전화에서는, 박형화와 시인성(視認性)의 향상을 위해, 커버 플레이트와 표시 장치를 접합시킬 것을 요구한다. 통상의 라미네이트법을 이용하여, 1.5㎜의 아크릴판과 액정 표시 장치를 100㎛의 투명 접착 시트로 접합한 경우, 접착면에 기포가 들어가기 쉽다. 드라이버 IC가 COG 실장된 표시 장치의 유리 기판은 약 20㎛ 휘어진다. 이 때문에, 기포는 특히 IC측에서 대부분 들어가 버린다. 휘발성 용제를 이용해 커버 플레이트와 액정 표시 장치를 투명 접착 시트로 접합한 경우에는, 초기에는 기포가 없지만, 60℃의 환경 시험에서 박리에 의한 기포가 발생한다. 마찬가지로 IC측에서 박리가 많이 발생한다. 휘어짐이 있는 표시 장치에 점착에 의해 1.5mm의 아크릴판을 접합하는 것은, 매우 어렵다. 실리콘 시트와 실리콘 겔을 접합한 접착 시트에서는, 시트의 박형화가 어렵다. 또, 실리콘 시트에서는 리페어성이 좋은 반면, 외력에 의해 간단하게 떼어진다. 이 때문에, 표시 장치와 커버 플레이트를 투명의 액상 접착제로 접합시키는 것이 바람직하다. 그러나, 투명의 액상 접착제로 액정 표시 장치와 커버 플레이트를 접합한 경우에는, 하기의 문제가 생겼다.
즉, 액정 표시 장치의 편광판은 고온에 의해 연신축 방향으로 수축한다. 이 때문에, 환경 시험에 의해서, 액정의 갭의 균일성이 흐트러져 표시 얼룩이 발생했다. 또, 편광판과 액상 접착제의 계면에서 박리가 생겼다.
또, 표시 장치의 외주에는 편광판의 두께분의 단차가 있어, 단차부와 편광판 상에서는 접착제층의 두께가 다르게 된다. 이 때문에, 액상 접착제의 경화 시에 발생하는 수축 응력은 단차부 쪽이 커지고, 그 응력에 의해 액정층의 갭이 변화하여 표시 얼룩이 발생했다.
또, 커버 플레이트로부터의 가압에 의해서도 액정의 갭은 변화하고, 특히 표시 화면의 외주측에 큰 표시 얼룩이 발생한다.
또, 액상 접착제를 이용해 액정 표시 장치와 커버 플레이트를 접합하고 있으므로, 액정 표시 장치의 외주에 액이 새어나와, 플라스틱 프레임에 수납할 수 없게 되는 문제가 생겼다.
또, 터치 패널의 외주에는 전극이 형성되어 있고, 이 전극에 의해 광이 차광 된다. 아크릴판의 경우에도 표시 영역의 외주에 인쇄물을 형성하는 경우가 많다. 이 때문에, 이 전극부나 인쇄물 하의 투명 접착제에는 광이 닿기 어렵고, 광 경화형 접착제를 이용한 경우, 경화율이 표시 부분과 비교해 낮아져 버린다. 그 경화율은 30％이하이다. 전극이나 인쇄물 하의 투명 접착제는, 광 조사된 후에도 서서히 경화가 진행된다. 이 때문에, 경화 수축 응력이 발생하고, 액정의 갭이 변화하여, 표시 얼룩이 발생했다. 이러한 표시 얼룩은 몇일 후에 발생하는 경우가 많다.
그래서, 본 발명의 목적은, 표시 얼룩이 적고 박리되지 않는 신뢰성을 확보하고, 또한 접착제의 새어나옴이 거의 없는 소형화가 가능한 커버 플레이트 또는 터치 패널 일체형의 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
여기서, 유리 플레이트, 투명 플라스틱 플레이트, 터치 패널 등의 투명체가 투명 접착제로 표시 장치에 접착된 표시 기기에 있어서, 투명 접착제의 경화 후의 경도를 쇼어(Shore) A로 경도 1이상 30이하로 했다. 또한, 투명체와 표시 장치의 적어도 한쪽에 액상의 투명 접착제를 배치하고, 이 투명 접착제로 표시 화면을 포함하는 영역을 전면 접착하고 있다. 그 액상의 편광판의 열에 의한 수축을 흡수하기 위해서는, 투명 접착제는 부드러운 쪽이 좋고, 또, 단차부와 경화 수축의 응력에 대해서도, 투명 접착제는 부드러운 쪽이 좋다. 그러나, 쇼어 A 경도 0에서는 외부로부터의 힘에 의해 박리되므로, 쇼어 A 경도는 1이상이 필요하다. 또, 가압에 의한 표시 얼룩에서는, 투명 접착제층의 두께에 관계없이 쇼어 A 경도가 대체로 30을 넘으면 한층 커진다. 이 때문에, 쇼어 A 경도는 30이하가 좋다.
또, 투명 접착제층의 두께가 200㎛ 이상에서는, 새어나오는 양이 0.3mm이상이 되므로, 투명 접착제층의 두께를 200㎛이하로 하고, 30㎛미만에서는 열 스트레스로 편광판과 접착제가 박리된다. 따라서, 접착제층의 두께는 30∼200㎛가 좋다.
또한, 표시부(투명부)와 터치 패널의 전극부나 아크릴판의 인쇄물의 영역 등의 비투명부에서 투명 접착제의 경화율이 다르고, 비투명부에서는 투명 접착제의 경화율을 70％이상으로 했다. 즉, 투명 접착제에 광 경화형 투명 접착제를 이용하고, 투명부는 투명체를 통해 접착제에 광을 조사해 경화시키고, 인쇄부 등의 비투명부에는 측방에서 직접 접착제에 광을 조사해 경화시켰다.
도 1은 투명 커버 플레이트의 측면도이다.
도 2는 액정 표시 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 표시 기기의 구성을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
<부호의 설명>
1 : 투명 커버 플레이트 2 : 잉크
3 : 투명 접착 시트 4 : TFT를 형성한 유리 기판
5 : 위상차 보정 필름 6 : 편광 필름
7 : 위상차 필름 8 : 편광 필름
9 : 투명 수지 10 : 드라이버 IC
본 발명에 의한 표시 기기는, 표시부를 가지는 표시 장치와 투명체가 투명 접착제로 접착된 표시 기기로서, 투명 접착제의 경화 후의 경도를 쇼어 A 경도로 1∼30으로 했다. 또, 표시부에 있어서의 투명 접착제의 두께를 30∼200㎛로 했다.
또한, 투명체의 외주에는 광을 차광하는 인쇄물이 형성되고, 투명 접착제는 광 경화형 접착제이며, 이 광 경화형 투명 접착제는, 표시부의 영역과 인쇄물의 영역에서 경화율이 다르고, 인쇄물 영역에서의 경화율을 70％이상으로 했다. 이 때, 표시부의 영역 즉 표시 화면의 영역에서는 광 경화형 투명 접착제의 경화율을 85％이상으로 했다.
또, 투명체는, 1.Omm 두께의 화학 강화 유리판으로 제작된 투명 커버 플레이트이며, 표시 장치는 액정 표시 장치이다. 표시부의 투명 접착제층은 약 100㎛의 두께이다. 경화 후의 투명 접착제의 경도는, 쇼어 A 경도로 10이하, 더욱 바람직하게는 쇼어 A경도로 약 1∼3이다. 화면 영역의 경화율은 85％이상이며, 투명 커버 플레이트의 인쇄물 영역의 투명 접착제의 경화율은, 70％이상이다.
또, 본 발명의 표시 기기의 제조 방법은, 외주에 광을 차광하는 인쇄물 또는 배선이 설치된 투명체와, 표시 장치의 적어도 한쪽에 광 경화형 투명 접착제를 도포하는 공정과, 상기 투명체와 상기 표시 장치를 위치 맞춤하여 접합하는 공정과, 상기 투명체의 투명 부분에 존재하는 광 경화형 투명 접착제를, 상기 투명체를 투과한 광으로 경화시키고, 상기 투명체의 외주에 있는 인쇄물 또는 배선부에 존재하는 광 경화형 투명 접착제를, 상기 투명체의 측면에서 조사한 광으로 경화시키는 접착제 경화 공정을 포함하고 있다.
(실시예 1)
이하에 본 발명의 실시예를 도면에 의거해 설명한다. 도 1은 투명 커버 플레이트의 측면도이다. 소다 유리를 화학 강화한 투명 커버 플레이트(1)의 이면에 표시부 외주의 1면이 흑색의 잉크(2)로 인쇄되어 있다. 투명 커버 플레이트의 두께는 1.5mm이고 잉크(2)의 두께는 약 12㎛이다. 인쇄와 유리의 사이에 금속 박막이 형성된 경우도 있다. 도 2는 액정 표시 장치의 측면도이다. TFT 소자를 형성한 0.25㎜의 두께의 유리 기판(4)과 칼라 필터나 전극이 형성된 유리 기판(3)이 대향해서 이루어지는 간극에 액정이 설치되어 있다. 표시면측에는 위상차 보정 필름(5)과 편광 필름(6)이 붙여 있다. 안쪽에도 마찬가지로 위상차 보정 필름(8)과 편광 필름(7)이 붙여 있다. 유리 기판(4)에는, 구동용 드라이버 IC(10)가 이방성 도전막에 의해 COG 실장되어 있다.
도 3은 본 발명의 표시 기기의 구성을 나타내는 측면도이다. 투명 커버 플레이트(1)와 액정 표시 장치를 접합하는 투명 접착제(9)는, 기포가 혼입하지 않은 상태이다. 투명 접착제(9)의 두께는, 표시부에서 80∼100㎛이다. 드라이버 IC(10)측의 유리 기판(4)이, 액정층 측으로 휘어지고, 또한, 도포량의 균일성이나 투명 커버 플레이트의 두께의 편차에 의해서 투명 접착제(9)의 층의 두께에 편차가 발생한다. 투명 커버 플레이트의 잉크(2)와 겹치는 위치의 투명 접착제(9)층의 두께는 잉크(2)의 두께만큼 얇아진다. 또, 편광 필름(6) 및 위상차 보정 필름(5)의 외주에 있는 단차부의 투명 접착제(9)의 두께는 필름의 두께분의 약 150㎛ 두꺼워진다. 투명 접착제(9)의 경화 후의 경도는 쇼어 A경도는 1∼5이다. 단차부의 경화 수축의 영향에 의한 표시 얼룩은 거의 없다. 또, 가압에 의한 표시 얼룩은, 거의 눈에 띄지 않는 레벨이다. 이 가압에 의한 표시 얼룩은, 표시부의 접착제의 두께가, 30㎛∼200㎛의 범위에서, 거의 동등한 레벨이다.
액정 표시 장치의 외주로부터 투명 접착제가 새어나오는 범위는, 약 0.3mm이내이다. 접합에 이용한 접착제는, 광 경화형 접착제이다. 아크릴 수지의 경우는, 420nm를 경화 주(主)파장으로 하는 개시제를 이용한 가시광 경화형 접착제가 좋다. 아크릴판을 투과한 광의 적산 광량이 4500mJ가 되면 거의 경화된다. 이 때의 경화율은 85％이상이다. 그러나, 잉크(2)의 영역에서는 직접 광이 닿지 않으므로, 그 조건에서는 경화하지 않는다. 이 때문에, 잉크(2)의 영역의 투명 접착제(9)를 경화시키기 위해, 측방에서 직접 접착제에 광을 조사했다. 이에 따라, 잉크(2)의 영역의 투명 접착제(9)는 약 80％의 경화율이 된다. 경시적인 색 얼룩이 없는 품질을 얻을 수 있었다. 이 때, 투명 부분을 투과시켜 조사하는 광과, 측방에서 조사하는 광은, 동시에 조사하거나, 따로 따로 조사해도 된다. 투과 부분을 조사하는 광원으로부터의 광을 반사판으로 반사시켜 측방으로부터 접착제에 조사해도 된다.
본 실시예에서는 아크릴 수지로 이루어지는 투명 커버 플레이트를 사용했지만, 터치 패널이어도 되고, 화학 강화 유리여도 된다. 또, 표시 장치는, 유기 EL, 무기 EL, FED, SED, 플라즈마 디스플레이여도 된다. 투명 접착제는 가시광 경화형 접착제가 아니라, 자외선 경화형 접착제여도 된다. 투명 접착제의 경화 조건은, 잉크의 색이나 막 두께에 의해 광의 투과율이 다르기 때문에, 각각의 경우에서 최적의 조건을 선정하는 것이 바람직하다
본 발명에 의하면, 표시 화질이 균일하고 박리되지 않고, 높은 신뢰성을 확보할 수 있다. 또, 접착제의 새어나옴이 거의 없어져, 표시 기기의 소형화가 가능 해졌다.

Claims (4)

  1. 투명체와, 표시부를 가지는 표시 장치와, 상기 투명체와 상기 표시 장치를 접착하는 투명 접착제를 구비하고, 상기 투명 접착제의 경화 후의 경도(硬度)가 쇼어(Shore) A경도로 1∼30인 것을 특징으로 하는 표시 기기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시부에 있어서의 투명 접착제의 두께는, 30∼200㎛인 것을 특징으로 하는 표시 기기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 투명체의 외주에는 광을 차광하는 인쇄물이 형성되고, 상기 투명 접착제는 광 경화형 접착제이며, 상기 투명 접착제는, 표시부의 영역과 인쇄물의 영역에서 경화율이 다르고, 인쇄물의 영역에서의 경화율은 70％ 이상인 표시 기기.
  4. 외주에 광을 차광하는 인쇄물 또는 배선이 설치된 투명체와 표시 장치의 적어도 한쪽에 광 경화형 투명 접착제를 도포하는 공정과,
    상기 투명체와 상기 표시 장치를 위치맞춤하여 접합하는 공정과,
    상기 투명체의 투명 부분에 존재하는 광 경화형 투명 접착제를, 상기 투명체를 투과한 광으로 경화시키고, 상기 투명체의 외주에 있는 인쇄물 또는 배선부에 존재하는 광 경화형 투명 접착제를, 상기 투명체의 측면에서 조사한 광으로 경화시키는 접착제 경화 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 기기의 제조 방법.
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