(57)【要約】【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。【選択図】図１
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【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。
【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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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