WO2007063818A1

WO2007063818A1 - 貼り合わせ方法、及び、表示装置の製造方法

Info

Publication number: WO2007063818A1
Application number: PCT/JP2006/323643
Authority: WO
Inventors: Tsutomu Matsuhira
Original assignee: Seiko Instruments Inc.
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2007-06-07
Also published as: EP1962259A1; JPWO2007063818A1; JP2009058968A; US20090038734A1; EP1962259A4; KR101132103B1; US7927440B2; CN101322169A; KR20080081251A; JP4575460B2

Description

明細書

貼り合わせ方法、及び、表示装置の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、透明基板と基板を液状接着剤で全面接着する方法に関する。例えば、携帯電話等の機器の透明カバープレートと、液晶表示装置、プラズマディスプレイ、有機 EL、無機 EL、 FED等のフラットディスプレイとの貼り合わせ、または、タツチパネルとフラットディスプレイとの貼り合わせに関する。

背景技術

[0002] 従来、表示装置の上に透明タツチパネルを配置する方法として、表示装置の外周に約 0.5mm以上の厚みの粘着剤付クッションゴムを設けて透明タツチパネルを固定するのが一般的であった。他の方法として液晶表示装置とタツチパネルを透明接着剤で全面貼り付けする方法がある（例えば、特開平 09— 274536号公報を参照、以下特許文献 1と称す)。

[0003] また、透明粘着シートで貼り合わせる方法も知られている（例えば、特開 2004— 55 40号公報を参照、以下特許文献 2と称す)。透明粘着シートでの全面貼り合せは、透明接着シートの一方の面の粘着力を調整し、貼り合わせにより気泡や異物などが発生した場合、一旦引き剥がして清掃し貼りなおしすることができる。また、携帯電話では、液晶表示装置上に透明カバープレートが配置しており、透明カバープレートには、液晶表示装置の表示領域より外側の外周に黒色などの印刷物を形成した。印刷物と液晶表示装置との間には、表示領域外にラバーなどの弾性体を挟んだ構造が一般的である。

[0004] 表示領域を全面貼り合わせする方法としては、シリコンゲル層とシリコーンゴム層を積層したシートにより貼り合わせる方法もある（例えば、特開 2004— 101636号公報を参照、以下特許文献 3と称す)。

[0005] 近年携帯電話では、薄型化のニーズが増えてきており、透明カバープレートと液晶表示装置との間のスペースは 0. 1mm以下の要求がある。透明カバープレートには、アクリルやポリカーボネートなどの透明プラスチック製のものや、ガラスなど力もなる。透明カバープレートには屈折率を段階的に変化した素材を積層形成した低反射膜や、銅やアルミなど力なる格子状のエッチングパターンを形成した電磁シールドや、傷を防止するための硬質コーティングや、ガラスの場合は割れ防止のためのフィルムシートを表面に貼り付けたものや、正反射を防止するためのアンチグレア処理したフィルムシート等を貼り付けたものなどがある。透明カバープレートおよびフラットディスプレイのほとんどが四角形である。タツチパネルにはアナログ抵抗膜方式、デジタル抵抗膜方式や静電容量、超音波方式などがある。

発明の開示

[0006] 液晶表示装置とタツチパネルや透明カバープレートの貼り合せ方法は、さまざまな方法が提案されている。しかし、いずれの方法でも、貼り合わせ時の気泡や異物の混入が大きな課題である。透明粘着シートは貼り付け後に、透明接着剤は硬化前に、透明カバープレートまたはタツチパネルの画面側より光を照射して検査を行うが以下の問題点があった。すなわち、貼り合わせたタツチパネルや透明カバープレートの異物なのか、貼り合わせた接着剤層の異物なのかを判断できない。事前にタツチパネルゃ透明カバープレートの欠点の位置を確認した上で貼り合わせ検査することは、非常に難しい。また、光硬化型の透明接着剤で貼り付ける場合、特に可視光硬化型接着剤を用いた場合では、検査で当てた光により接着剤の硬化が進むため、短時間で検査を終了させないと接着剤が固まってしまい不良品の場合の剥離が困難になる

[0007] そこで、本発明は、透明カバープレートゃタツチパネルの異物などの欠点と見分け接着剤層の異物や気泡等の欠点のみ検査し、光硬化型の透明接着剤で貼り合わせる場合は、検査により接着剤が硬化反応をおこさないような方法を提供する。

[0008] 本発明の貼り合せ方法は、透明体と板状体の間に透明接着剤層を設ける第一ェ程と、透明接着剤層の側方より光を照射して透明接着剤層およびその界面を確認する外観検査工程と、を用いて板状体に透明体を貼り合わせることとした。そのため、照射した光が接着剤層のみを導光して、欠点である気泡や異物に光があたり接着シートおよびその界面で発生した異常のみの外観検査を行うことが可能となる。

[0009] また、透明接着剤層が透明接着シートであり、第一工程が、透明体と板状体のどちらか一方に透明接着シートを貼りつける工程と、透明接着シートにより板状体に前記透明体を全面貼り合わせる工程を備えることとした。

[0010] また、透明接着剤層として光硬化型の透明接着剤を用いた場合、前記第一工程が透明体と板状体との間に前記透明接着剤を充填する工程であり、前記外観検査ェ程において、透明接着剤の側方より透明接着剤が硬化反応をしない波長の光を照射して透明接着剤の状態を確認するとともに、透明板側より透明接着剤が硬化反応する波長の光を照射して透明接着剤を硬化する工程を備えることとした。あるいは、透明接着剤層として光硬化型の透明接着剤を用いた場合、前記第一工程が透明体と板状体との間に透明接着剤を充填する工程であり、前記外観検査工程において、透明接着剤が硬化反応する波長を含む光を硬化が始まらない時間内で前記透明接着剤の側方より照射して透明接着剤の状態を確認するとともに、透明板側より透明接着剤が硬化反応する波長の光を照射して透明接着剤を硬化する工程を備えることとした。これらの方法によれば、外観検査工程では接着剤が硬化していないため、この工程で接着剤中に気泡や異物があると判断された場合には接着剤を除去することが容易であり、再度接着をやり直すことができ、透明体や板状体を破棄する必要がない。一方、この工程で良品と判断された場合には、接着剤が硬化反応する条件で光を照射すればよい。

[0011] また、本発明の表示装置の製造方法は、透明板と表示素子が貼り合わされた表示装置の製造方法であって、透明体と表示素子の間に透明接着層を設ける工程と、透明接着層の側方より光を照射して透明接着層の状態を確認する外観検査工程と、を備えることとした。

[0012] このとき、外観検査工程において照射される光は透明接着剤が硬化反応をしない条件で照射され、外観検査工程の後で透明板側より透明接着剤が硬化反応する条件の光が照射される接着剤硬化工程を備えることとした。すなわち、外観検査工程では、硬化反応をしない波長の光を照射する力あるいは、硬化反応する波長を含む光を接着剤が硬化しない短い時間で照射することとし、外観検査工程後に、硬化反応が進む波長を含んだ光を十分な時間だけ照射する工程を設ければよい。

[0013] このような方法によれば、透明接着剤の側方より硬化反応をしない波長の光を用いて透明接着剤の気泡や異物などを検査し、異常があったものはここでリペア (透明接着剤を一旦除去し、再度透明接着剤を塗布して充填する)し、再度外観検査を行い、一方、良品は光硬化型接着剤に硬化反応する波長の光を照射して透明板と板状体を接着することができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明による実施例 1の検査状態を説明する模式的な側面図である。

[図 2]本発明による実施例 2の検査状態を説明する模式的な側面図である。

符号の説明

[0015] 1 液晶表示装置

2 透明カバープレート

3 透明接着シート

4 検査用の光ファイバ一

5 接着シートと液晶表示装置の間に挟まった気泡

6 光硬化型の透明接着剤

7 透明接着剤に混入した気泡

発明を実施するための最良の形態

[0016] 本発明の貼り合せ方法は下記のとおりである。透明カバープレートまたはタツチパネルに透明接着シートを貼り付ける。その後その透明接着シートとフラットディスプレィを貼り合わせる。貼り合わせ後に光ファイバ一で透明接着シートまたは透明接着剤層に側方から光を照射する。 1辺の全体を照射し気泡や異物の確認を行う。気泡が存在する場合は光が散乱し、欠点部が輝点となる。欠点があった場合は、透明カバ一プレートまたはタツチパネルを一旦剥がし、接着剤を清掃した後で再度貼りあわせを行い、検査を実施する。この剥がしは、接着剤が未硬化のため特に難しくは無い。すなわち、透明カバープレートゃタツチパネル等の透明板とフラットディスプレイを透明接着シートで接着した場合、外観検査で不良と判定された製品は、接着剤が未硬化のままの状態で透明板とフラットディスプレイを剥がして透明接着シートを除去し、再度同様に貼り合わせを行う。

[0017] 一方、透明カバープレートゃタツチパネル等の透明板とフラットディスプレイを光硬化型の透明接着剤で貼り合せした貼り付け方法は、下記のとおりである。透明接着剤を透明板に塗布し反転する。透明接着剤とフラットディスプレイをゆっくり気泡の入らないように合わせ、透明板とフラットディスプレイとの間に充填する。充填後に接着剤層に側方力照射する。このとき、可視光硬化型の透明接着剤の場合は、光開始剤の反応波長が 420nmであるため、緑と赤の混合色であるイェローの光源を使用した光ファイバ一を用いて、接着剤層に照射する。 1辺の全体を照射し気泡や異物の確認を行う。気泡がある場合は光が散乱し、欠点部が輝点となる。金属片のごみがあつた場合も同様に光が散乱し輝点となる。糸くずも形状に沿って光って見えるが、気泡よりも光り方が弱い。欠点があった場合は、透明板をフラットディスプレイ力も一旦剥がし、充填した透明接着剤をクリーンウェス等で拭い去り清掃した後、再度透明接着剤を塗布し貼りあわせを行い、検査を実施する。良品は光を照射し透明接着剤を硬化する。可視光硬化型の透明接着剤で、検査の光に白色の光を用いる場合は、 5 秒以内に検査を完了する。すなわち、外観検査で不良と判定された製品は、透明接着剤が液状のままの状態で透明板とフラットディスプレイを剥がして透明接着剤を除去し、再度同様に貼り合わせを行う。

[0018] 本発明による透明板と表示素子が貼り合わされた表示装置の製造方法は、透明体と表示素子の間に透明接着層を設ける工程と、透明接着層の側方より光を照射して透明接着層の状態を確認する外観検査工程とを備えて、る。

[0019] ここで、透明接着層の側方より照射される光は透明接着剤が硬化反応をしない波長の光であり、外観検査工程の後で透明板側より透明接着剤が硬化反応する波長の光を照射する接着剤硬化工程を備えてもょヽ。

[0020] あるいは、透明接着層の側方より照射される光は透明接着剤が硬化反応する波長を含む光であり、硬化が始まらない時間だけ照射されるとともに、外観検査工程の後で透明板側より透明接着剤が硬化反応する波長の光を照射する接着剤硬化工程を備えてもよい。

[0021] ここで、透明体としてプラスチック、または、ガラスが例示できる。すなわち、タツチパネルやカバー体でもよヽ。

(実施例 1) 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図 1は、本実施例の貼り合せ方法の外観検査工程を示す側面図である。液晶表示装置 1と透明カバープレート 2とを透明接着シート 3で貼り合わせている。液晶表示装置 1は、 TFT方式である。二枚の 0. 3mmのガラス力もなる透明基板の一方に TFT素子を形成している。対向する透明基板にはカラーフィルターを形成している。この 2枚の透明基板の間に TN型液晶が透明基板の表面に形成した配向膜に沿って配向している。それぞれの透明基板には、偏光板を貼り付けてある。透明カバープレート 2はアクリル力もなり、 1. 5mmの厚みである。表示面と反対側の面には、ディスプレイの画面の外周に合う位置に黒色の塗装が形成してある。透明接着シート 3は、アクリル系で 150 mの厚みである。透明カバープレート側が強接着で、液晶表示装置側が弱粘着である。この透明接着シート 3と液晶表示装置 1の界面に気泡 6が貼り付け時に混入している。検査用の光ファイバー 4により光を照射することで、光が透明接着シートを導光し、気泡 6で光が散乱し表示方向から輝点となって気泡 6を検出できる。透明カバープレート 2と透明接着シート 3を液晶表示装置 1より剥がし、液晶表示装置 1の気泡発生部を清掃し、再度透明カバープレート 2と液晶表示装置 1とを透明接着シート 3により貼り付ける。更に光ファイバ一 4により検査を実施し、不具合が無いことを確認して、貼り合わせは完成する。

本実施例では、液晶表示装置であつたが、有機 ELディスプレイ、 FED, SED、プラズマディスプレイ、あるいは STNや LTPSなどの液晶表示装置でもよい。また、貼り合わせた透明カバープレートは、アクリル系のプラスチックに限定するものではなく他の透明榭脂ゃ硬質や無アルカリやソーダなどのガラスでもよい。また、透明カバープレートの他には、抵抗膜アナログタツチパネルや超音波方式や静電容量方式のタツチパネルでもよい。透明接着シートは、アクリル系にこだわるものではなぐシリコン系やシリコンゲルとシリコンゴムシートの積層シートでも、他の材料の積層シートでも、単層のシートでもよい。検査光は、光ファイバ一より照射することにこだわることではなく、透明接着層に光を照射できればよい。

(実施例 2)

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図 2は、本実施例の貼り合せ方法の外観検査工程を示す側面図である。液晶表示装置 1と透明カバープレート 2との間に硬化前の透明接着剤 3を充填している。液晶表示装置 1は、 TFT方式である。二枚の 0. 3mmのガラスカゝらなる透明基板の一方に TFT素子を形成している。対向する透明基板にはカラーフィルターを形成している。この 2枚の透明基板の間に TN 型液晶が透明基板の表面に形成した配向膜に沿って配向している。それぞれの透明基板には、偏光板を貼り付けてある。透明カバープレート 2はアクリル製で、 1. 5m mの厚みである。表示面と反対側の面には、ディスプレイの画面の外周に合う位置に黒色の塗装が形成してある。

[0023] 透明接着剤 6は、約 50 μ mの厚みである。可視光硬化型であり、硬化が始まる光開始剤の反応波長は 420nmである。つまり 420nmの波長の光を照射すると硬化が始まってしまう。そのため、検査には緑と赤の混合色であるイェローの光を使用する。波長が 420nm近辺の光でなければよぐ検査の検出率に影響しなければ緑や赤でもよい。また、光は 1色でも 2色で 2回検査してもよい。更に複数色で複数回検査してもよい。

[0024] 透明接着剤 6に混入した気泡 7が検査用のファイバ一力照射されたイェローの光により、接着剤層を導光して輝点となって画面方向より目視により検出される。特に目視にこだわるわけではなぐ CCDカメラによる画像処理により検出してもよい。光ファィバーを検査方向の辺を走査するように光を照射することで、接着面全体を検査することができる。光ファイバ一はスポット照射型にこだわるのではなぐライン状にフアイバーを配置して検査をしてもよい。接着剤層の気泡や異物などの欠点を検出した場合は、液晶表示装置 1と透明カバープレートを剥がし、充填していた接着剤 6を拭き取った後、再度接着剤を充填し検査を行う。欠点の無いことを確認し、透明カバープレートよりまた、側方より 420nmを含む領域の光を照射する。接着剤 6を硬化してディスプレイは完成する。

[0025] 光硬化型の透明接着剤 6は、可視光硬化型にこだわるものではなぐ紫外線硬化型でもよい。その場合は、検査では、可視光を使用できる。また、可視光硬化型接着剤でも、可視光を短時間であれば、照射しても硬化が始まらない。その場合は、おおよそ 5秒以内であるとよい。照度にもよるがそれ以上の時間照射すると硬化が始まつてしまう。貼りあわせ方法は、特に限定するものは無ぐ気泡や異物の混入が極力しない方法がよい。

[0026] 本実施例では、液晶表示装置を例に説明したが、有機 ELディスプレイ、 FED, SE

D、プラズマディスプレイ、または、 STNや LTPSなどの液晶表示装置でもよい。また

、貼り合わせた透明カバープレートは、アクリル系のプラスチックに限定するものではなく他の透明榭脂ゃ硬質や無アルカリやソーダなどのガラスでもよい。また、透明力バープレートの他には、抵抗膜アナログタツチパネルや超音波方式や静電容量方式のタツチパネルでもよい。検査光は、光ファイバ一より照射することにこだわることではなぐ透明接着剤層に光を照射できればよい。

産業上の利用可能性

[0027] 上述の貼り合せ方法により、透明接着剤または透明接着シートに混入した気泡や異物の検査が確実に可能となり、接着により混入した気泡や異物の欠点の規格により再貼りなおしを行うことができる。そのため、タツチパネルや透明カバープレートの欠点と見分けができ、不要な再貼り付けがなくなり、安定した生産が可能となった。また、光硬化型の透明接着剤を用いた場合には、接着剤の硬化が進行しない安定した検査が可能となった。

Claims

請求の範囲

[1] 透明体と板状体の間に透明接着剤層を設ける第一工程と、前記透明接着剤層の側方より光を照射して前記透明接着剤層およびその界面を確認する外観検査工程と、を備えることにより前記板状体に前記透明体を貼り合わせることを特徴とする貼り合せ方法。

[2] 請求項 1に記載の貼り合せ方法において、前記透明接着剤層が光硬化型の透明接着剤であり、前記第一工程が前記透明体と前記板状体との間に前記透明接着剤を充填する工程であり、前記外観検査工程において、前記透明接着剤の側方より前記透明接着剤が硬化反応をしなヽ波長の光を照射して、前記透明接着剤の状態を確認するとともに、

前記透明板側より前記透明接着剤が硬化反応する波長の光を照射して前記透明接着剤を硬化する工程を備えることを特徴とする貼り合せ方法。

[3] 請求項 1に記載の貼り合せ方法において、前記透明接着剤層が光硬化型の透明接着剤であり、前記第一工程が前記透明体と前記板状体との間に前記透明接着剤を充填する工程であり、前記外観検査工程において、前記透明接着剤が硬化反応する波長を含む光を硬化が始まらない時間内で前記透明接着剤の側方より照射し、前記透明接着剤の状態を確認するとともに、

[4] 請求項 2または 3に記載の貼り合せ方法において、前記外観検査で不良と判定された製品は、前記透明接着剤が液状のままの状態で前記透明板と前記板状体に剥がされて透明接着剤が除去され、再度、透明接着剤を用いて貼り合わされることを特徴とする貼り合せ方法。

[5] 請求項 1に記載の貼り合せ方法において、前記透明接着剤層が透明接着シートであり、前記第一工程が、前記透明体と前記板状体のどちらか一方に透明接着シートを貼りつける工程と、前記透明接着シートにより前記板状体に前記透明体を全面貼り合わせる工程を備えることを特徴とする記載の貼り合せ方法。

[6] 透明板と表示素子が貼り合わされた表示装置の製造方法であって、前記透明体と前記表示素子の間に透明接着層を設ける工程と、前記透明接着層の側方より光を照射して前記透明接着層の状態を確認する外観検査工程と、を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。

請求項 6に記載の表示装置の製造方法において、前記外観検査工程において照射される光は前記透明接着剤が硬化反応をしな!ヽ条件で照射され、前記外観検査ェ程の後で前記透明板側より前記透明接着剤が硬化反応する条件の光が照射される接着剤硬化工程を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。