説明

液晶表示装置及びその製造方法

【課題】板状部品が貼り付けられても液晶表示パネルの色ムラが生じない液晶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。
【解決手段】液晶表示装置は、液晶表示パネル10と、液晶表示パネル10の表示面12に対向するように配置されて光透過性領域を有する板状部品32と、液晶表示パネル10の表示面12に粘着する光透過性の粘着層38と、板状部品32の表示面12を向く面に接着する光透過性の接着層40と、を有し、粘着層38及び接着層40を介して、板状部品32が液晶表示パネル10に取り付けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
面板やタッチパネルなどの板状部品を液晶表示パネルに貼り合せた構造の液晶表示装置が知られている。その貼り合せにはUV硬化型接着剤が用いられる。この方式では、板状部品及び液晶表示パネルの反り及び変形並びに貼り合せ装置の平行度の影響によりUV接着剤の膜厚分布が悪くなり、硬化過程において収縮量に差が生じてしまい、その作用により液晶表示パネルに応力が加わり表示ムラの原因となっている。この対策として、UV接着剤の膜厚を厚くし応力を緩和させる手法が考えられるが、貼り合せ後でのUV接着剤の流動性により貼り合せ端面からUV接着剤が流れ出してしまうという問題がある。また、額縁状に印刷を施した面板を貼り合せる場合、印刷部と透明部でUV光の光量差によりUV接着剤の硬化度に差が生じ、前記同様、液晶表示パネルへの応力差から液晶表示パネル基板が変形し表示ムラの原因となっている。
【0003】
これらの対策として、貼り合せ部の膜厚差が無く、硬化プロセスを必要としない両面粘着シートによる貼り合せプロセスが考案されているが、貼り合せ後、両面粘着シートで接着されているために被着体を動かすことが出来ず、高精度な貼り合せにはアライメント機構を備えた高価な装置が必要という欠点があった。また、両面粘着シートとして、基材を有しないシートでは、凝集力が高いため後から引き剥がすことが困難なため、工程内での部品の再利用であるリペア性が著しく低下するという欠点もあった。この問題を解決する手段として、PETシートを基材とし、その両面に粘着剤を設けた両面粘着シートを用いた液晶表示装置が考案されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−229538号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記方法では粘着シート中に基材があるため、面板に施されている額縁状の印刷部分の段差により気泡が発生しやすくなり、印刷段差の低減や粘着層の厚膜化が必要であり、広範囲な制約が必要であった。
【0006】
本発明は、板状部品が貼り付けられても液晶表示パネルの色ムラが生じない液晶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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1)本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面に対向するように配置されて光透過性領域を有する板状部品と、前記液晶表示パネルの前記表示面に粘着する光透過性の粘着層と、前記板状部品の前記表示面を向く面に接着する光透過性の接着層と、を有し、前記粘着層及び前記接着層を介して、前記板状部品が前記液晶表示パネルに取り付けられていることを特徴とする。本発明によれば、接着層の硬化収縮量のバラツキを粘着層で吸収することができるので、液晶表示パネルの色ムラの発生を抑えることができる。
【0008】
(2)(1)に記載された液晶表示装置において、前記粘着層及び前記接着層の間に介在する光透過性の樹脂板をさらに有し、前記粘着層は前記樹脂板に粘着し、前記接着層は前記樹脂板に接着することを特徴としてもよい。
【0009】
(3)(1)に記載された液晶表示装置において、前記粘着層及び前記接着層は相互に接触することを特徴としてもよい。
【0010】
(4)(1)から(3)のいずれか1項に記載された液晶表示装置において、前記板状部品は、光透過性の板材と、前記板材の前記液晶表示パネル側の面の少なくとも中央部を避けて前記板材に積層された遮光層と、を含み、前記接着層は、前記板材の前記中央部と前記遮光層の境目をまたいで前記板状部品に接着することを特徴としてもよい。
【0011】
(5)(1)から(3)のいずれか1項に記載された液晶表示装置において、前記板状部品は、タッチパネルであることを特徴としてもよい。
【0012】
(6)(1)から(5)のいずれか1項に記載された液晶表示装置において、前記液晶表示パネルは、少なくとも前記表示面側に偏光板を有し、前記粘着層は、前記偏光板に接着することを特徴としてもよい。
【0013】
(7)本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶表示パネルの表示面に光透過性の粘着層を形成する工程と、前記粘着層に、光透過性の液状接着剤を介して、光透過性領域を有する板状部品を貼りつける工程と、前記液状接着剤の硬化前に、前記板状部品を動かして位置を調整する工程と、前記液状接着剤を硬化させて接着層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。本発明によれば、液状接着剤の硬化収縮量のバラツキを粘着層で吸収することができるので、液晶表示パネルの色ムラの発生を抑えることができる。また、液状接着剤の硬化前に板状部品の位置の調整が可能であるため、組み立て工程が容易である。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図2】本発明の実施形態の変形例1を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態の変形例2を示す断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【0016】
液晶表示装置は、液晶表示パネル10を有する。液晶表示パネル10は、一対の基板(いずれもガラス基板)を有し、両者間には図示しない液晶が介在する。一方の基板は、薄膜トランジスタ、画素電極及び配線などを含むTFT(Thin Film Transistor)基板(又はアレイ基板)であり、他方の基板はカラーフィルタ基板である。液晶表示パネル10の駆動方式は、IPS(In Plane Switching)方式、TN(Twisted Nematic)方式又はVA(Vertical Alignment)方式などいずれの方式であってもよく、方式に応じた電極及び配線が形成される。
【0017】
液晶表示パネル10は、少なくとも、画像が表示される表示面12側に偏光板14を有している。図1の例では、液晶表示パネル10の表示面12とは反対側にも偏光板16が貼り付けられている。
【0018】
液晶表示装置は、バックライトを構成するための図示しない光源(例えば発光ダイオード)及び導光板18を有する。導光板18は液晶表示パネル10に重ねられている。導光板18は、点光源である光源の光を面光源に変換して液晶表示パネル10に照射する。液晶表示パネル10と導光板18の間には光学シート20が配置されている。
【0019】
液晶表示装置は、液晶表示パネル10を支持する樹脂フレーム22を有する。樹脂フレーム22は、樹脂のモールド成形によって形成されたものである。液晶表示装置は、液晶表示パネル10、樹脂フレーム22、導光板18及び図示しない光源を収容する金属フレーム24を有する。樹脂フレーム22は、金属フレーム24に嵌め込まれて保持されている。収容する部品の下に配置された金属フレーム24の外側に、上金属フレーム26が嵌められている。上金属フレーム26は、液晶表示パネル10の表示面12を内側に配置する開口28を有している。
【0020】
導光板18の下(光学シート20とは反対側)には、反射シート30が配置されている。反射シート30で、導光板18から液晶表示パネル10とは反対方向に出射した光を導光板18に戻すようになっている。反射シート30も金属フレーム24に収容されている。
【0021】
液晶表示パネル10の表示面12に対向するように、光透過性領域を有する板状部品32が配置されている。図1に示す板状部品32は、光透過性の板材34(例えばガラス基板)と、板材34の液晶表示パネル10側の面の少なくとも中央部(例えば画像表示領域)との対向を避けて板材34に積層された遮光層36と、を含む。板材34は、補強板としての機能を有する。遮光層36は印刷によって形成される部分である。遮光層36は、装飾的機能を果たすとともに、画像表示領域の外側に漏れた光を遮断する機能を果たす。遮光層36の厚みによって、板材34の表面と遮光層36の表面には高さの差(段差)があり、これにより、板状部品32の表面には凹凸が形成される。
【0022】
液晶表示パネル10の表示面12(例えば偏光板14の表面)には、光透過性の粘着層38が粘着している。粘着層38は柔軟性及び粘着性を有している。粘着層38は、偏光板14に接着している。
【0023】
板状部品32の表示面12を向く面には、光透過性の接着層40が接着している。接着層40は硬化した状態である。図1に示す接着層40は、粘着層38よりも薄く(例えば1/2以下)なっているが、両者は同じ厚みであってもよい。
【0024】
接着層40は、板材34の中央部(例えば画像表示領域との対向領域)と遮光層36の境目をまたいで板状部品32に接着している。接着層40は、遮光層36の表面と板材34の表面の高さの差(段差)によって形成される凹凸に対応して、厚みの差(凹凸)を有する。つまり、接着層40は、遮光層36の板材34から立ち上がる側面(厚み方向の面)にも接着している。そのため、遮光層36によって形成される凸部に隣接する気泡が存在しないか、存在したとしてもその気泡は微小なものになっている。
【0025】
粘着層38及び接着層40の間に光透過性の樹脂板42が介在している。樹脂板42は、例えばPET(Polyethylene Terephthalate)樹脂からなる。樹脂板42それ自体は、接着力及び粘着力のいずれも発現していない。樹脂板42には、粘着層38が粘着し、接着層40が接着している。
【0026】
粘着層38及び接着層40を介して、板状部品32が液晶表示パネル10に取り付けられている。粘着層38は樹脂板42の液晶表示パネル10側の面に粘着し、接着層40は樹脂板42の板状部品32側の面に接着している。接着層40は、UV硬化型接着剤を用いた場合、硬化収縮によって内部ストレスを有するようになっている。また、接着層40は、遮光層36を設けたことによる厚みの不均一などの理由から、硬化収縮量は均一ではない。しかし、本実施形態によれば、接着層40の硬化収縮量のバラツキを粘着層38及び樹脂板42で吸収することができるので、液晶表示パネル10の色ムラの発生を抑えることができる。
【0027】
本実施形態における粘着層38と接着層40の違いについて説明する。粘着層38は初めから高粘度であり、貼り付け後も粘着性及び弾性を有する。一方、接着剤40は、塗布する時は液状であり、外部からのエネルギー、例えば紫外線又は熱により硬化する。
【0028】
次に、液晶表示装置の製造方法を説明する。製造プロセスでは、液晶表示パネル10を用意する。そして、液晶表示パネル10の表示面12に光透過性の粘着層38を形成する。例えば、樹脂板42を基材として一方の面に粘着層38を有する粘着シートを液晶表示パネル10に貼り付ける。粘着層38は、一旦粘着させても剥がすことが可能であり、特に、樹脂板42と粘着層38が一体化した粘着シートは、樹脂板42が基材となって剥離しやすいのでリペア性に優れている。また、樹脂板42を基材としているため、作業者による取扱が容易である。しかし、粘着シートを液晶表示パネル10に接触させた状態では、粘着シートと液晶表示パネル10の平面的な位置調整は困難である。粘着シートを液晶表示パネル10に貼り付けた状態では、図4のX−Y方向のズレを修正することは難しい。そのため、樹脂板42は、微小な位置合わせが必要ない、例えば、配線等が形成されていないことが好ましい。この樹脂板42は、樹脂板42の上に塗布され、硬化した紫外線硬化型樹脂の硬化収縮から液晶表示パネル10を保護するために配置される。
【0029】
次に、板状部品32を貼りつける。例えば、光透過性の液状接着剤を使用する場合、板状部品32及び樹脂板42の少なくとも一方に、液状接着剤を塗布して、板状部品32を樹脂板42に貼り付ける。液状接着剤は、例えば、UV硬化接着剤又は熱硬化性接着剤である。液状接着剤は、液状であるため、遮光層36によって形成される板状部品32の凸部に対応した凹部が形成される。つまり、凸部に隣接する気泡が存在しないか、存在したとしてもその気泡は微小なものになっている。また、液状接着剤の硬化前には、板状部品32を図4に示すX−Y方向に動かして位置を調整することができる。その後、液状接着剤を硬化させて接着層40を形成する。
【0030】
本実施形態によれば、液状接着剤の硬化収縮量のバラツキを粘着層38及び樹脂板42で吸収することができるので、液晶表示パネル10の色ムラの発生を抑えることができる。また、液状接着剤の硬化前に板状部品の位置の調整が可能であるため、組み立て工程が容易である。
【0031】
カラーフィルタ基板とTFT基板とシール材で囲まれた空間に液晶が配置されている。また、液晶表示パネル10には次の2種類の代表的な製造方法がある。第1の製造方法は、表示領域を囲むように配置したシール材の一部に開口を設け、真空中でその開口から液晶を注入し、その後、シール材の開口を封止材によって封止する製造方法である。第2の製造方法は、一繋がりのシール材を一方の基板に形成し、その中に液晶を入れ、その後他方の基板を重ね合わせる製造方法である。第2の製造方法によって作られた液晶表示パネル10にはシール材の開口は無く、また、封止材も無い。第2の製造方法は、大気圧中で製造可能である。しかし第2の製造方法で製造した液晶表示パネル10はZ方向への力には弱く、変形しやすい。つまり、Z方向に力に対し、液晶層の厚さの変形が起こりやすい。
【0032】
本実施例を適用することで、大気中で製造した液晶表示パネル10に板状部品32を貼り付けても、液晶層の厚さ変化に起因する色斑の発生を抑制することができる。
【0033】
図2は、本発明の実施形態の変形例1を示す断面図である。変形例1では、粘着層38及び接着層40が相互に接触している。すなわち、図1に示す樹脂板42が省略されている。その他の構成は、上記実施形態の内容が該当する。この例であっても、接着層40の硬化収縮量のバラツキを粘着層38で吸収することができるので、液晶表示パネル10の色ムラの発生を抑えることができる。
【0034】
液晶表示装置の製造方法では、板状部品32を貼りつけるときに、粘着層38に液状接着剤を直接設ける点で上記実施形態とは異なるが、それ以外の内容は共通する。なお、板状部品32及び粘着層38の少なくとも一方に、液状接着剤を塗布して、板状部品32を粘着層38に貼り付ける。
【0035】
この例でも、液状接着剤の硬化収縮量のバラツキを粘着層38で吸収することができるので、液晶表示パネル10の色ムラの発生を抑えることができる。また、液状接着剤の硬化前に板状部品の位置の調整が可能であるため、組み立て工程が容易である。
【0036】
図3は、本発明の実施形態の変形例2を示す断面図である。変形例2では、板状部品132がタッチパネルである点で上記実施形態と異なり、その他の構成は、上記実施形態の内容が該当する。
【0037】
特にX−Y方向の微小な位置合わせが必要な板状部品132を液晶表示パネル10の上面に配置する場合は、液状の接着剤を塗布し、位置合わせを行った後で硬化できるので、本発明の実施形態が有効となる。板状部品132はタッチパネルだけでなく、3次元表示用のパネルでも良く、例えば、3D用レンズ、3D用視差バリアでも良い。
【0038】
図4は、本発明の実施形態に係る液晶表示パネル10を画像観察窓側から見た上面図である。表示領域ARを備える液晶表示パネル10にはフレキシブルプリント基板FPC1が接続され、バックライトに配置された光源にはLED用フレキシブルプリント基板FPC2が接続される。上金属フレーム26は、液晶表示パネル10の表示領域を囲む開口28を有している。なお、図1は、図4のI−I線断面図である。
【0039】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【0040】
10 液晶表示パネル、12 表示面、14 偏光板、16 偏光板、18 導光板、20 光学シート、22 樹脂フレーム、24 金属フレーム、26 上金属フレーム、28 開口、30 反射シート、32 板状部品、34 板材、36 遮光層、38 粘着層、40 接着層、42 樹脂板、132 板状部品。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示面に対向するように配置されて光透過性領域を有する板状部品と、
前記液晶表示パネルの前記表示面に粘着する光透過性の粘着層と、
前記板状部品の前記表示面を向く面に接着する光透過性の接着層と、
を有し、
前記粘着層及び前記接着層を介して、前記板状部品が前記液晶表示パネルに取り付けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
請求項1に記載された液晶表示装置において、
前記粘着層及び前記接着層の間に介在する光透過性の樹脂板をさらに有し、
前記粘着層は前記樹脂板に粘着し、
前記接着層は前記樹脂板に接着することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項3】
請求項1に記載された液晶表示装置において、
前記粘着層及び前記接着層は相互に接触することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載された液晶表示装置において、
前記板状部品は、光透過性の板材と、前記板材の前記液晶表示パネル側の面の少なくとも中央部を避けて前記板材に積層された遮光層と、を含み、
前記接着層は、前記板材の前記中央部と前記遮光層の境目をまたいで前記板状部品に接着することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項5】
請求項1から3のいずれか1項に記載された液晶表示装置において、
前記板状部品は、タッチパネルであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか1項に記載された液晶表示装置において、
前記液晶表示パネルは、少なくとも前記表示面側に偏光板を有し、
前記粘着層は、前記偏光板に接着することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項7】
液晶表示パネルの表示面に光透過性の粘着層を形成する工程と、
前記粘着層に、光透過性の液状接着剤を介して、光透過性領域を有する板状部品を貼りつける工程と、
前記液状接着剤の硬化前に、前記板状部品を動かして位置を調整する工程と、
前記液状接着剤を硬化させて接着層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−20162(P2013−20162A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−154519(P2011−154519)
【出願日】平成23年7月13日(2011.7.13)
【出願人】(502356528)株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Fターム(参考)】