(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントウインドウと表示パネルとが紫外線硬化樹脂によって接着されているフロントウインドウ付き表示装置の製造方法であって、
前記表示パネルと前記フロントウインドウとの間に紫外線硬化樹脂を形成し、
前記フロントウインドウの側から部分的に紫外線を照射し前記紫外線硬化樹脂を部分的に仮硬化させ、所定の時間放置した後、
前記フロントウインドウ側から紫外線を照射することによって前記紫外線硬化樹脂を本硬化させることによって前記フロントウインドウと前記表示パネルとを接着し、
前記仮硬化の際、前記表示パネルを貼り合わせ装置の第１の支持機構にセットし、前記フロントウインドウを前記表示パネルに向かいあうように前記貼り合わせ装置の第２の支持機構にセットし、前記フロントウインドウと前記表示パネルとを前記紫外線硬化樹脂を介して所定の間隔で配置し、
前記紫外線硬化樹脂を仮硬化させ、前記フロントウインドウと前記表示パネルとを前記貼り合わせ装置から外した後、気泡が前記紫外線硬化樹脂の外部に放出され、前記紫外線硬化樹脂が所定の面積になるまで放置し、さらにその後、前記本硬化させ、
前記フロントウインドウと前記表示パネルとを前記紫外線硬化樹脂を介して前記所定の間隔で配置するときの前記所定の間隔は、前記第１の支持機構または前記第２の支持機構に形成されたストッパーによって設定されることを特徴とするフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記フロントウインドウと前記表示パネルとを接着する前記紫外線硬化樹脂の前記仮硬化および前記本硬化は、大気中で行われることを特徴とする請求項１に記載のフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記仮硬化は、紫外線照射マスクを介して紫外線を照射することで行うことを特徴とする請求項２に記載のフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【請求項４】
フロントウインドウと表示パネルとが紫外線硬化樹脂によって接着されているフロントウインドウ付き表示装置の製造方法であって、
前記表示パネルと前記フロントウインドウとの間に紫外線硬化樹脂を形成し、
前記フロントウインドウの側から部分的に紫外線を照射し前記紫外線硬化樹脂を部分的に仮硬化させ、所定の時間放置した後、
前記フロントウインドウ側から紫外線を照射することによって前記紫外線硬化樹脂を本硬化させることによって前記フロントウインドウと前記表示パネルとを接着し、
前記仮硬化の際、前記表示パネルを貼り合わせ装置の第１の支持機構にセットし、前記フロントウインドウを前記表示パネルに向かいあうように前記貼り合わせ装置の第２の支持機構にセットし、前記フロントウインドウと前記表示パネルとを前記紫外線硬化樹脂を介して所定の間隔で配置し、
前記紫外線硬化樹脂を仮硬化させ、前記フロントウインドウと前記表示パネルとを前記貼り合わせ装置から外した後、気泡が前記紫外線硬化樹脂の外部に放出され、前記紫外線硬化樹脂が所定の面積になるまで放置し、さらにその後、前記本硬化させ、
前記フロントウインドウと前記表示パネルとを前記紫外線硬化樹脂を介して前記所定の間隔で配置するときの前記所定の間隔は、前記第１または前記第２の支持機構を移動させるステッピングモータによって設定されることを特徴とするフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【請求項５】
平面視において、前記表示パネルの表示領域にも前記紫外線硬化樹脂が配置されていることを特徴とする請求項４に記載のフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【請求項６】
表示パネルとタッチパネルとが一体化した表示モジュールとフロントウインドウとが紫外線硬化樹脂によって接着されているフロントウインドウ付き表示装置の製造方法であって、
前記表示モジュールと前記フロントウインドウとの間に紫外線硬化樹脂を形成し、
前記フロントウインドウの側から部分的に紫外線を照射し前記紫外線硬化樹脂を部分的に仮硬化させ、所定の時間放置した後、
前記フロントウインドウ側から紫外線を照射することによって前記紫外線硬化樹脂を本硬化させることによって前記フロントウインドウと前記表示モジュールとを接着し、
前記仮硬化の際、前記表示モジュールを貼り合わせ装置の第１の支持機構にセットし、前記フロントウインドウを前記表示モジュールに向かいあうように前記貼り合わせ装置の第２の支持機構にセットし、前記表示モジュールと前記フロントウインドウとを前記紫外線硬化樹脂を介して所定の間隔で配置し、
前記紫外線硬化樹脂を仮硬化させ、前記フロントウインドウと前記表示モジュールとを前記貼り合わせ装置から外した後、気泡が前記紫外線硬化樹脂の外部に放出され、前記紫外線硬化樹脂が所定の面積になるまで放置し、さらにその後、前記本硬化させ、
前記フロントウインドウと前記表示モジュールとを前記紫外線硬化樹脂を介して前記所定の間隔で配置するときの前記所定の間隔は、前記第１の支持機構または前記第２の支持機構に形成されたストッパーによって設定されることを特徴とするフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記フロントウインドウと前記表示モジュールとを接着する前記紫外線硬化樹脂の前記仮硬化および前記本硬化は、大気中で行われることを特徴とする請求項６に記載のフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記仮硬化は、紫外線照射マスクを介して紫外線を照射することで行うことを特徴とする請求項７に記載のフロントウインドウ付き表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフロントウインドウ付き表示装置およびその製造方法に係り、特に、フロントウインドウを表示パネルの保護のために、表示パネルの前面に接着する工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の表示装置では、画面は一定のサイズを保ったまま、セットの外形寸法を小さくしたいという要求と同時に表示パネルを薄くしたいという要求が強い。液晶表示パネルを薄くするには、液晶表示パネルを製作したあと、液晶表示パネルの外側を研磨して薄くしている。
【０００３】
液晶表示パネルを薄くすると機械的強度が問題となる。液晶表示パネル１０の表示面に機械的圧力が加わると液晶表示パネル１０が破壊する危険がある。これを防止するために図２３あるいは図２４に示すように、液晶表示パネル１０を携帯電話等のセットに組み込む際、液晶表示パネル１０の画面側にフロントウインドウ２０を取り付ける。
【０００４】
図２３および図２４の例では、フロントウインドウ２０に外力が加わった場合に液晶表示パネル１０に力がおよばないようにするために、フロントウインドウ２０は液晶表示パネル１０と離して設置される。しかし、このような構成は次のような問題を生ずる。図２３に示す問題は、像が２重になって見えるという問題である。図２３はこの問題を反射型液晶表示パネルを例にとって説明している図である。図２３において、外光Ｌが入射し、フロントウインドウ２０を通過して液晶表示パネル１０で反射し、再びフロントウインドウ２０を通過して人間の目に入る。なお、外光Ｌはフロントウインドウ２０で屈折するが、図２３においては無視している。
【０００５】
液晶表示パネル１０の画面Ｐ１で反射した光の一部はフロントウインドウ２０の下面Ｑ１で反射し、液晶表示パネル１０の画面Ｐ２に入射し、反射する。このＰ２で反射した光を人間が視認すると像が２重に見える現象を生ずる。図２３は反射型の液晶表示パネル１０を例にとって説明したものであるが、透過型の場合も同様である。すなわち、透過型において、液晶表示パネル１０のＰ１での反射光と同じ角度で光が液晶表示パネル１０を透過してくると、フロントウインドウ２０の下面Ｑ１で反射し、反射型の場合と同様の経路をたどる。このような、画像が２重に見える現象は画質を劣化させる。
【０００６】
図２４は、従来例における他の問題を示す図である。図２４において、バックライトからの光Ｌは屈折率の違いによって、液晶表示パネル１０の対向基板１３と空気の界面で一部が反射する。また、光Ｌは空気層からフロントウインドウ２０に入射する場合も、屈折率の違いによって、再び一部が反射する。この現象によって、画面輝度が低下するという問題があった。
【０００７】
このような問題を対策するために、「特許文献１」では、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０との間に屈折率がガラスと同程度の接着材を形成し、界面での反射を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開００８−１５８２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
「特許文献１」では、フロントウインドウと液晶表示パネルとを紫外線硬化樹脂を用いて接着している。「特許文献１」では、紫外線硬化樹脂内に気泡が発生することを防止するために、減圧雰囲気中において、フロントウインドウと液晶表示パネルを貼り合わせ、この状態で紫外線によって接着材を硬化している。
【００１０】
しかし、「特許文献１」の技術では、接着工程を減圧雰囲気中で行う必要があり、装置のコストが嵩む。また、減圧雰囲気を形成するための排気プロセスも必要である。また、接着材を均一に塗布するために、減圧雰囲気中において、接着材が均一に広がるための時間も必要であり、スループットが低くなるという問題もある。
【００１１】
一方、例えば、液晶表示パネルと貼り合わせる対象が、１枚のガラス板、あるいは、プラスチック板で形成されているフロントウインドウではなく、２枚の基板の間に配線が形成されたタッチパネルである場合がある。この場合、タッチパネルを減圧雰囲気中に配置すると、タッチパネルの内圧によってタッチパネルが膨らんでしまうという現象が生ずる。このような現象が生ずれば、正確な貼り合わせが困難になる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記従来例の問題点を克服するものであり、液晶表示パネルと、フロントウインドウ、タッチパネル等との接着を大気圧雰囲気中で行うことを可能にするものである。フロントウインドウと液晶表示パネルとの接着は紫外線硬化樹脂を用いるが、紫外線を用いて樹脂を硬化する場合、液晶表示パネルとフロントウインドウあるいはタッチパネルとの間隔を制御する貼り合わせ装置中における第１の紫外線照射によって紫外線硬化樹脂を仮硬化させる。第１の紫外線の照射は、紫外線照射マスクを用いて、紫外線硬化樹脂の一部のみに対して行い、マスクされた部分の紫外線硬化樹脂は硬化しておらず、流動性を保っている。
【００１３】
紫外線硬化樹脂を仮硬化させた状態のフロントウインドウ等と液晶表示パネルの組立て体を貼り合わせ装置から取り出して大気中に放置し、フロントウインドウ等と液晶表示パネルの間の紫外線硬化樹脂が所定の面積、所定の厚さになったところで、第２の紫外線照射によって、紫外線硬化樹脂を完全硬化して、液晶表示パネルとフロントウインドウの接着を完了する。
【発明の効果】
【００１４】
液晶表示パネルとフロントウインドウ等との接着を大気中で行うことが出来る。また、貼り合わせ装置において、紫外線硬化樹脂の一部を仮硬化させ、その後、仮接着したフロントウインドウ等と液晶表示パネルの組み立て体を所定の時間保持するので、個々の液晶表示装置が貼り合わせ装置を占有する時間が小さいため、装置の稼働率を上げることが出来る。
【００１５】
液晶表示パネルとフロントウインドウ等とを仮接着した後、仮硬化した部分以外の紫外線硬化樹脂が流動性を持った状態で所定時間放置されるので、紫外線硬化樹脂の厚さ、面積を正確に設定することが出来る。また、仮に液晶表示パネルとフロントウインドウを貼り合わせるときに気泡が発生しても、外部に排出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】液晶表示パネルの平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】紫外線硬化樹脂を塗布したフロントウインドウの平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明における接着工程のフローチャートである。
【図８】貼り合わせ装置に液晶表示パネルとフロントウインドウをセットした断面模式図である。
【図９】貼り合わせ装置に液晶表示パネルとフロントウインドウをストッパーを用いて所定の間隔にセットした断面模式図である。
【図１０】貼り合わせ装置において、紫外線硬化樹脂を部分的に仮硬化させるために紫外線を照射した図である。
【図１１】紫外線照射マスクの例である。
【図１２】紫外線照射マスクの他の例である。
【図１３】紫外線照射マスクのさらの他の例である。
【図１４】他の貼り合わせ装置に液晶表示パネルとフロントウインドウを所定の間隔にセットした断面模式図である。
【図１５】他の貼り合わせ装置において、液晶表示パネルとフロントウインドウの間隔をステッピングモータを用いて設定した図である。
【図１６】他の貼り合わせ装置において、紫外線硬化樹脂を部分的に仮硬化させるために紫外線を照射した図である。
【図１７】実施例２の液晶表示装置の平面図である。
【図１８】実施例２の液晶表示装置の断面図である。
【図１９】紫外線硬化樹脂を塗布したタッチパネルの平面図である。
【図２０】図１９のＤ−Ｄ断面図である。
【図２１】実施例３の液晶表示装置の平面図である。
【図２２】実施例３の液晶表示装置の断面図である。
【図２３】従来例の問題点を示す断面模式図である。
【図２４】従来例の他の問題点を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施例にしたがって、本発明の詳細な内容を開示する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の第１の実施例によって形成されたフロントウインドウ付き表示装置、特に、フロントウインドウ付き液晶表示装置の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１および図２において、フロントウインドウ付き液晶表示装置は液晶表示パネル１０にフロントウインドウ２０が接着した状態となっている。本明細書では、ＴＦＴ基板１１と対向基板１３とが接着し、ＴＦＴ基板１１に下偏光板１２が貼り付けられ、対向基板１３に上偏光板１４が貼り付けられ、かつ、端子部１５にＩＣドライバ１６を搭載し、フレキシブル配線基板１７が接続されたものを液晶表示パネル１０という。また、液晶表示パネル１０に駆動回路であるドライバＩＣを搭載したものや、それらとバックライトとを組み合わせたもの、後述するタッチパネルを組み合わせたものを液晶モジュールという。また、液晶表示パネル或いは液晶表示モジュールに追加してフロントウインドウ２０等が貼り付けられたものをフロントウインドウ付き液晶表示装置という。図１および図２において、液晶表示パネル１０にフロントウインドウ２０が紫外線硬化樹脂３０を介して接着している。液晶表示装置以外、有機ＥＬパネル等の表示パネルや、有機ＥＬパネル等の表示パネルに駆動回路である半導体素子を搭載したものである有機ＥＬ表示モジュール等の表示モジュールに追加してフロントウインドウ２０等が貼り付けられたものをフロントウインドウ付き有機ＥＬ表示装置、或いはフロントウインドウ付き表示装置という。
【００１９】
図３は図１に使用されている液晶表示パネル１０の平面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。図３および図４において、ＴＦＴ基板１１には画素電極、ＴＦＴ等がマトリクス状に形成されている。対向基板１３には、ＴＦＴ基板１１に形成された画素電極に対応してカラーフィルタ等が形成されている。ＴＦＴ基板１１と対向基板１３との間には、図示しない液晶層が挟持されている。液晶層が、バックライト等からの光を画素毎に制御することによって画像が形成される。液晶は偏光光のみを制御することが出来るので、下偏光板１２によってバックライトからの光を偏光し、液晶層で制御した後、対向基板１３に貼り付けられた上偏光板１４によって再び偏光され、人間が画像を視認することが出来る。
【００２０】
図３および図４において、ＴＦＴ基板１１と対向基板１３とは、周辺において、図示しないシール材によって接着している。液晶表示パネル１０の表示領域は上偏光板１４とほぼ同じである。ＴＦＴ基板１１は対向基板１３よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１１が大きくなっている部分には端子部１５が形成されている。端子部１５には、液晶表示パネル１０を駆動するためのＩＣドライバ１６が搭載されている。また、端子部１５には、液晶表示パネル１０に電源、映像信号、走査信号等を外部から供給するためのフレキシブル配線基板１７が接続されている。
【００２１】
図５は液晶表示パネル１０に接着されるフロントウインドウ２０の平面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。フロントウインドウ２０はアクリルあるいはポリカーボネート等のプラスチック板によって形成される場合もあるし、ガラスで形成される場合もある。本実施例では、フロントウインドウ２０はガラスで形成されている。図５において、フロントウインドウ２０の裏側に紫外線硬化樹脂３０がディスペンサによって形成されている。ディスペンサから線状に吐出される紫外線硬化樹脂を位置を変えて往復させて塗布することによって紫外線硬化樹脂３０を形成している。
【００２２】
ディスペンサからの紫外線硬化樹脂３０の吐出量は正確に制御し、液晶表示パネル１０とフロントウインドウ２０との接着後の気泡の発生、あるいは樹脂のはみ出しを防止している。ディスペンサからの紫外線硬化樹脂３０の吐出量は、表示領域が対角３インチの場合、例えば、０．２ｇであるが、この場合の吐出量は±０．０１ｇ程度に制御することが出来る。
【００２３】
図５および図６において、ディスペンサで形成された状態の紫外線硬化樹脂３０は、量は正確に制御されているが、塗布面積、塗布厚さ等は正確には制御できていない。図５は紫外線硬化樹脂３０の濡れ拡がり後のおおよその塗布面積を示す。紫外線硬化樹脂３０の面積、塗布厚さは後で述べる、貼り合わせ装置における第１の紫外線照射において、仮設定され、貼り合わせ装置から取り外し、所定の時間放置した後の、第２の紫外線照射によって最終設定される。
【００２４】
なお、図５および図６において、ディスペンサによって紫外線硬化樹脂３０を塗布するときはフロントウインドウ２０の上側に塗布し、その後、フロントウインドウ２０を裏返す。フロントウインドウ２０を裏返したときに、硬化前の紫外線硬化樹脂３０が垂れたりしないように、紫外線硬化樹脂３０の当初の粘度は、２３００ｍＰａ・ｓｅｃ程度に制御されている。
【００２５】
紫外線硬化樹脂３０は、硬化後も所定の弾性特性をもち、液晶表示装置が衝撃を受けた場合にも衝撃を和らげる働きを持っている。紫外線硬化樹脂３０の成分は、例えば、アクリル系の樹脂が使用され、例えば、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス社から、ＳＶＲ１２４０Ｈ等として販売されている材料を使用することが出来る。ＳＶＲ１２４０Ｈは紫外線硬化性と熱硬化性を兼ね備えている。以後の説明では、接着材は紫外線硬化樹脂３０として説明するが、紫外線硬化性と熱硬化性を兼ね備えた樹脂でもよい。但し、紫外線硬化することは必須である。
【００２６】
このようにして形成された液晶表示パネル１０およびフロントウインドウ２０を図７に示す接着プロセスによって接着する。図７において、フレキシブル配線基板１７の接続まで終わった液晶表示パネル１０を貼り合わせ装置にセットする。一方、フロントウインドウ２０に紫外線硬化樹脂３０をディスペンサで塗布し、その後フロントウインドウ２０を反転して貼り合わせ装置にセットする。
【００２７】
フロントウインドウ２０の材質や汚染の状態によっては、紫外線硬化樹脂３０の濡れ性が悪い場合がある。このような場合、紫外線硬化樹脂３０をフロントウインドウ２０に塗布する前に、Ｄｅｅｐ−ＵＶ照射によって、フロントウインドウ２０の表面を清浄化しておく。なお、Ｄｅｅｐ−ＵＶとは波長の短い紫外線であり、これを照射することによって、フロントウインドウ２０の表面等に付着した汚染物質等を分解して炭酸ガスとして除去する。
【００２８】
図８は貼り合わせ装置に液晶表示パネル１０とフロントウインドウ２０がセットされた状態の断面模式図である。図８に示す貼り合わせ装置において、フロントウインドウ２０は接着面を下にして上側支持機構１４０にセットされている。液晶表示パネル１０は下側支持機構１１０にセットされている、下側支持機構１１０はベース１５０に取り付けられたシリンダ１００によって上下する。下側支持機構１１０には、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の間隔、すなわち、紫外線硬化樹脂３０の厚さを決定するためのストッパー１２０が形成されている。図８〜図１０において、ストッパー１２０は下側支持機構１１０に形成されているが、上側支持機構１４０に形成されていてもよい。
【００２９】
図８において、フロントウインドウ２０の上には、紫外線照射マスク１３０が配置されている。紫外線照射マスク１３０には、所定の場所に紫外線を通す透過パターンが形成され、紫外線硬化樹脂３０に部分的に紫外線を照射できるようになっている。透過パターンは例えば紫外線照射マスク１３０に形成された孔でもよい。
【００３０】
この状態で、図８に示すシリンダ１００を上昇させ、液晶表示パネル１０とフロントウインドウ２０を紫外線硬化樹脂３０を介して接着する。これが図７における貼り合わせ工程であり、その状況が図９に示されている。図９は貼り合わせ工程の断面模式図である。図９において、下側支持機構１１０がシリンダ１００によって持ち上げられ、下側支持機構１１０に形成されたストッパー１２０が上側支持機構１４０に接触するまで、上昇する。ストッパー１２０が存在することによって、上側支持機構１４０と下側支持機構１１０の間隔が正確に決定され、同時に上側支持機構１４０にセットされたフロントウインドウ２０と下側支持機構１１０にセットされた液晶表示パネル１０の間隔が正確に決まる。ストッパーは下側支持機構に形成されているが、上側支持機構に形成してもよく、上側と下側双方の支持機構に形成してもよい。
【００３１】
この状態において、図１０に示すように、第１の紫外線照射を行う。これが図７に示す第１ＵＶ照射（仮固定）のプロセスである。図１０において、紫外線は紫外線照射マスク１３０を通して照射されるので、紫外線は、紫外線照射マスク１３０に形成された紫外線透過パターン１３１のみを介して紫外線硬化樹脂３０に照射される。そうすると、紫外線硬化樹脂３０のうち、紫外線透過パターン１３１の部分のみが仮硬化する。しかし、他の部分は所定の流動性を保っている。したがって、紫外線硬化樹脂３０が部分的に仮硬化した後も紫外線硬化樹脂３０全体としては、均一な膜厚になるよう流動することが出来、また、気泡を排出することが出来る。
【００３２】
図１１〜図１３は紫外線照射マスク１３０に形成された紫外線透過パターン１３１の例である。図１１〜図１３において、斜線を施した部分が紫外線が透過する部分である。図１１において、紫外線透過パターン１３１は９個の円である。したがって、紫外線硬化樹脂３０は９個の円の部分に対応して円柱状に仮硬化する。図１１において、紫外線透過パターン１３１は、９個あるが、液晶表示パネル１０の面積が小さい場合は、対角周辺４個のみでよい。仮硬化する部分の数が少ない場合は、仮硬化する部分を周辺に配置したほうが効果的である。
【００３３】
図１２は、仮硬化する部分を線状に形成した場合である。図１２の特徴は、十字の仮硬化部分と周辺の線状の仮硬化部分によって未硬化の紫外線硬化樹脂３０を囲むような形状となっている。このようなパターンは、未硬化の紫外線硬化樹脂３０が比較的粘度が小さい場合に効果的である。図１３は、線状の紫外線透過パターン１３１と円状の紫外線透過パターン１３１の組み合わせである。このように、紫外線透過パターン１３１は紫外線硬化樹脂３０の粘度、液晶表示パネル１０の面積等によって種々のパターンをとることが出来る。また、マスクに限定されるものでなく、マスクを使用せずに上述の紫外線透過パタンに対応する箇所に紫外線をスポットで照射するような構成であってもよい。
【００３４】
図１０における仮硬化のための紫外線は、５００ｍＪ〜１０００ｍＪのエネルギーが必要である。この場合、１００Ｗの紫外線とすると、５〜１０秒の照射でよい。すなわち、図１０の状態を、５〜１０秒保ち、その後、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０が仮接着した液晶表示装置を貼り合わせ装置から取り出すことが出来る。すなわち、各液晶表示装置が接着するために装置を占有する時間は非常に短くてよいので、装置の稼働率を向上させることが出来る。
【００３５】
図７に戻り、このようにして仮接着されたフロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０を貼り合わせ装置から取り外してトレイ等に放置する。この間に、仮硬化していない紫外線硬化樹脂３０は流動性を維持しているので、紫外線硬化樹脂３０が最適な厚さになるように、流動する。紫外線硬化樹脂３０内に気泡が巻き込まれた場合であっても、紫外線硬化樹脂３０が流動性を有しているうちに、該気泡は外部に拡散することが出来る。
【００３６】
放置されている間に、紫外線硬化樹脂３０は再流動し、紫外線硬化樹脂３０は所定の厚さ、所定の面積になる。紫外線硬化樹脂３０の最終面積は、上偏光板１４の面積とほぼ同じである。この放置時間は３０分程度である。放置は、トレイ等に放置するだけなので、貼り合わせ装置の稼動率を低下させることは無い。
【００３７】
所定の時間放置されたあと、液晶表示装置はフロントウインドウ２０側から本硬化をさせるために、第２の紫外線の照射を行う。この時は、紫外線照射マスク１３０は取り外されているので、第２の紫外線照射はフロントウインドウ２０全面にわたって行われる。このようにしてフロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０が接着し、液晶表示装置が完成する。
【００３８】
以上説明したように、本実施例によれば、液晶表示パネル１０とフロントウインドウ２０の間を第１の紫外線照射によって部分的に仮硬化し、その後、装置から取り出して放置し、その後、第２の紫外線照射によって本効果させるので、装置の稼動率を向上させることが出来る。また、貼り合わせ装置におけるストッパー１２０によって、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の間隔を正確にセットし、その後の放置によって、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の間の紫外線硬化樹脂３０の厚さ、面積をセルフアラインによって制御できるので、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の間の紫外線硬化樹脂３０層を正確に形成することが出来る。
【００３９】
なお、図８〜図１０で説明した貼り合わせ装置は、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の間隔を下側支持機構１１０に形成されたストッパー１２０によって設定している。しかし、貼り合わせ装置において、フロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の間隔はストッパー１２０を用いずに、別な方法によっても設定することが出来る。例えば、図１４〜図１６に示す貼り合わせ装置の場合は、シリンダ１００の代わりに、ステッピングモータ２００によって下側支持機構１１０を上下移動させている。ステッピングモータ２００は、下側支持機構１１０の移動距離を正確に制御することが出来るので、ストッパー１２０無しに下側支持機構１１０の位置、ひいては、液晶表示パネル１０とフロントウインドウ２０の間隔を正確に設定することが出来る。
【００４０】
図１４〜図１６は、図８〜図１０における貼り合わせ装置において、下側支持機構１１０の上下移動にシリンダ１００を用いずに、ステッピングモータ２００を用いた例である。図１４〜図１６では、下側支持機構１１０の移動にステッピングモータ２００を用いている点が、図８〜図１０と異なる点であり、その他の機構、工程は同じなので説明を省略する。
【００４１】
図１４〜図１６は、ステッピングモータ２００は下側支持機構１１０を上下させているが、ステッピングモータ２００によって上側支持機構１４０を上下させることによって、液晶表示パネル１０とフロントウインドウ２０との間隔を設定してもよい。この場合は、下側支持機構１１０は固定し、上側支持機構１４０をステッピングモータ２００によって上下動させることになる。
【００４２】
以上の説明では、紫外線硬化樹脂３０はフロントウインドウ２０に形成しているとして説明した。しかし、場合によっては液晶表示パネル１０の上偏光板１４に形成することも出来る。この場合も以上で説明したプロセスをそのまま使用することが出来る。なお、この場合も。紫外線の照射は、液晶表示パネル１０の側ではなく、フロントウインドウ２０側から行うのがよい。液晶表示パネル１０側には、走査信号線、映像信号線等の不透明な配線が形成されているので、紫外線を均一に照射することが難しいからである。
【実施例２】
【００４３】
図１７および図１８は本発明によって形成された第２の実施例にかかり、液晶表示パネルとタッチパネルとから構成される液晶表示モジュールの平面図および断面図である。図１７および図１８において、液晶表示パネル１０の上にはタッチパネル４０が配置されている。液晶表示パネル１０の上偏光板１４とタッチパネル４０とが、紫外線硬化樹脂３０によって接着している。
【００４４】
図１９はタッチパネル４０の平面図であり、図２０は、図１９のＤ−Ｄ断面図である。図１９および図２０に示すタッチパネル４０には、タッチパネル４０用フレキシブル配線基板４１が接続されている。図１９において、図５に示す実施例１のフロントウインドウ２０と同様にしてディスペンサによってタッチパネル４０に紫外線硬化樹脂３０が塗布される。紫外線硬化樹脂３０はタッチパネル４０が上向きの状態で塗布され、その後、図２０のように裏返すことは実施例１と同様である。
【００４５】
タッチパネル４０は、静電式と抵抗式とがあるが、特に抵抗式のものは、２枚の基板を使用して内側に配線を形成する場合が多い。このようなタッチパネル４０を減圧雰囲気中で液晶表示パネル１０に接着しようとすると、タッチパネル４０の内部の空気が膨張して、タッチパネル４０が膨らんだ形になり、正確な接着が出来なくなる。この点本発明の接着方法は、大気中で行うことが出来るので、本実施例に対しては特に有用である。
【００４６】
図１９および図２０に示すタッチパネル４０を図３および図４に示す液晶表示パネル１０に接着する。接着方法は、図７において、フロントウインドウ２０の代わりに、タッチパネル４０を使用する他は実施例１と同様であるので、その他の説明は省略する。実施例２によって液晶表示パネル１０とタッチパネル４０を効率よく、紫外線樹脂によって正確に接着することが出来る。
【実施例３】
【００４７】
図２１および図２２は本発明によって形成された第３の実施例にかかるフロントウインドウ付き液晶表示装置の平面図および断面図である。図２１および図２２において、液晶表示パネル１０の上にはタッチパネル４０が配置され液晶モジュールが構成され、タッチパネル４０の上にはフロントウインドウ２０が配置されている。液晶表示パネル１０の上偏光板１４とタッチパネル４０とが、紫外線硬化樹脂３０によって接着している。また、タッチパネル４０とフロントウインドウ２０とは紫外線硬化樹脂３０によって接着されている。
【００４８】
図２１および図２２において、まず、フロントウインドウ２０とタッチパネル４０が紫外線硬化樹脂３０によって接着される、この場合、実施例１の、図５および図６に示すように、フロントウインドウ２０に紫外線硬化樹脂３０がディスペンサによって塗布される。紫外線硬化樹脂３０が塗布されたフロントウインドウ２０とタッチパネル４０とを実施例１の図７と同じ工程によって接着する。
【００４９】
すなわち、図７において、液晶表示パネル１０の代わりにタッチパネル４０が配置される。図８〜図１０において、下側支持機構１１０には液晶表示パネル１０の代わりにタッチパネル４０が配置される他は、フロントウインドウ２０とタッチパネル４０の接着は、実施例１におけるフロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の接着とまったく同様にして行うことが出来る。
【００５０】
上記説明では、フロントウインドウ２０側に紫外線硬化樹脂３０をディスペンサによって形成したが、タッチパネル４０側に紫外線硬化樹脂３０をディスペンサによって形成してもよい。また、紫外線の照射はフロントウインドウ２０側から行うことが望ましいが、タッチパネル４０側から紫外線照射を行ってもよい。
【００５１】
このようにして、フロントウインドウ２０とタッチパネル４０が紫外線硬化樹脂３０によって接着した組み立て体を液晶表示パネル１０に接着する。この場合も実施例１の図７における工程と同じである。図７において、フロントウインドウ２０の代わりに、フロントウインドウ２０とタッチパネル４０の組み立て体が配置される。また、図８〜図１０において、上側支持機構１４０にはフロントウインドウ２０の代わりにフロントウインドウ２０とタッチパネル４０の組み立て体が配置される他は、フロントウインドウ２０とタッチパネル４０の組み立て体と液晶表示パネル１０の接着は実施例１におけるフロントウインドウ２０と液晶表示パネル１０の接着と全く同様にして行うことが出来る。
【００５２】
本実施例の構成では、紫外線硬化樹脂３０によって接着する箇所が、フロントウインドウ２０とタッチパネル４０、タッチパネル４０と液晶表示パネル１０というように２箇所ある。本発明では、減圧工程を使用せずに、大気中で接着できること、また、貼り合わせ装置を長時間占有する必要がないことから、接着工程の短縮化、装置の低コスト化、装置の稼働率の向上に特に効果がある。尚、ここでは、液晶表示パネル１０に駆動回路であるドライバＩＣやバックライト、更にタッチパネルとを組み合わせたものを液晶モジュールといい、液晶表示パネル或いは液晶表示モジュールに追加してフロントウインドウ２０等が貼り付けられたものをフロントウインドウ付き液晶表示装置という。
【００５３】
以上説明した本発明では、第１の紫外線照射によって紫外線硬化樹脂３０の一部を仮硬化させ、所定の時間経過後に第２の紫外線照射によって、紫外線硬化樹脂３０全体を本効果させる。したがって、第１の紫外線照射によって部分的に仮硬化した部分と他の部分とで樹脂の架橋状況、ストレス、樹脂の強度等に差が出る。
【００５４】
例えば、紫外線硬化樹脂３０による液晶表示パネル１０へのストレスが、仮硬化を行った部分とその他の部分とで異なる場合、液晶表示パネル１０の透過率に差がでる可能性がある。つまり、液晶表示装置を薄くするために、液晶表示パネル１０は研磨して薄くなっている場合が多い。このような場合、樹脂によるストレスの差によって液晶表示パネル１０におけるＴＦＴ基板１１と対向基板１３との間のギャップが部分的に変化するという影響を生ずる。ギャップが部分的に変化すると透過率の微妙な差が生じ、具体的には、部分的に色度に差が生ずる場合がある。
【００５５】
しかし、このような着色現象は常温付近で発生せず、４０℃付近でも観測されなかった。一方、液晶表示装置を７０℃程度まで加熱した場合は若干の着色現象が観察された。つまり、本実施例のフロントウインドウ付き表示装置では、表示パネルのうち、紫外線硬化樹脂が形成された箇所を第1の領域とした場合、それら第１の領域の中には、上述した通り、マスクを用いて仮硬化を行った島状の第２の領域が存在することとなる。その第２の領域の樹脂の架橋状況や強度、透過率等は、第１の領域のそれとは異なることとなる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…液晶表示パネル、  １１…ＴＦＴ基板、  １２…下偏光板、  １３…対向基板、  １４…上偏光板、  １５…端子部、  １６…ＩＣドライバ、  １７…フレキシブル配線基板、  １８…ＬＥＤ、  １９…封止材、  ２０…フロントウインドウ、  ３０…紫外線硬化樹脂、  ４０…タッチパネル、  ４１…タッチパネル用フレキシブル配線基板、  １００…シリンダ、  １１０…下側支持機構、  １２０…ストッパー、  １３０…紫外線照射マスク、  １４０…上側支持機構、  １３１…紫外線透過パターン、  １５０…ベース、  ２００…ステッピングモータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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