(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に光を遮光する印刷物または配線が設けられた透明体と、表示装置との少なくとも一方に光硬化型透明接着剤を塗布する工程と、
前記透明体と前記表示装置を位置合わせして貼り合わせる工程と、
前記透明体の透明部分に存在する光硬化型透明接着剤を、前記透明体を透過した光で硬化させ、前記透明体の外周にある印刷物または配線部に存在する光硬化型透明接着剤を、前記透明体の側面より照射した光で硬化させる接着剤硬化工程を備えることを特徴とする表示機器の製造方法。
【請求項２】
前記透明体はアクリル樹脂であり、前記光硬化型透明接着剤は４２０ｎｍを硬化主波長とする開始剤を用いた可視硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の表示機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明体と表示装置を液状接着剤で全面接着した表示機器に関する。例えば、ＰＤＡや携帯電話を含む表示機器において、液晶表示装置やプラズマディスプレイや有機ＥＬや無機ＥＬやＦＥＤなどの表示装置と、アクリル板やポリカーボネートなどからなる透明カバープレートやガラス−ガラスやフィルム−ガラスやフィルム−フィルムの構成からなる抵抗膜アナログ方式および抵抗膜デジタル方式，また、静電容量方式，超音波方式などのタッチパネルとの貼り合わせに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、表示装置の外周に厚さ０．３〜１ｍｍの両面粘着剤付クッションを設けて透明タッチパネルを固定するのが一般的である。また、表示装置にタッチパネルを光学接着剤で全面に貼り付けている。全面に貼り合わせをすることにより、表示装置とタッチパネルやカバープレートとの間の空気層が光学接着剤に代わるため、空気層との界面での反射が減少し画質が向上する。光学接着剤の屈折率はタッチパネルやカバープレートの屈折率とほぼ同一が望ましい。光学接着剤として液状の接着剤を用いる場合、表示装置に約１ｍｍの厚さで接着剤を塗布し、真空中でカバープレートと貼り合わせる方法が特許文献１に開示されている。接着剤にはゲル状やゴム状のものを用いてもよい。また、同じく液状接着剤を用いて、表示装置とタッチパネルとを大気中で気泡が混入しないように大気中で貼り合わせ方法が、例えば、特許文献２に開示されている。
【０００３】
また、液状接着剤を用いずに透明接着シートで貼り合わせる方法もある。接着面に気泡が入らないように揮発性溶剤と０．２ｍｍの接着シートを用いてタッチパネルと表示装置とをラミネートして貼り合わせる方法が、例えば、特許文献３に開示されている。さらに、リペア性と衝撃吸収性を備えた透明接着シートとして、厚さ０．１ｍｍのシリコーンゴム層で厚さ３ｍｍのシリコーゲル層をサンドイッチした３層構造の透明接着シートでカバープレートと表示装置とを貼り合わせる方法が、例えば、特許文献４に開示されている。
【０００４】
また、携帯電話では、表示装置に重なるように透明カバープレートが設けられ、表示領域外周の透明カバープレートには、印刷物等で不透明領域が形成されていた。表示装置と透明カバープレートは、表示部の外周に設けられた０．３〜０．５ラバーなどの弾性体を介して配置されていたが、透明カバープレートと表示装置との間のスペースを薄型化するニーズが増えてきていた。
【０００５】
透明カバープレートとして、アクリルやポリカーボネートなどの透明プラスチック、ガラスなどが用いられる。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、銅やアルミなどから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、傷を防止するための硬質コーティングの処理がなされることがある。また、カバープレートがガラスの場合には、割れ防止のためのフィルムシートや、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が表面に貼り付けられる。タッ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。タッチパネルの基板は、ガラスやポリカーボネートやアクリルを使用する。
【０００６】
携帯電話の表示素子として液晶表示素子が多く採用されている。液晶表示素子は２枚のガラス基板に挟まれた液晶層に電圧を印加して表示を行う。電圧を印加するためのドライバはベアチップＩＣであり、その電極に設けた金バンプとガラス基板の電極を異方性導電膜により、直接フェイスダウンでＣＯＧ実装していた。
【特許文献１】特開平０７−１１４０１０号公報
【特許文献２】特開平０９−２７４５３６号公報
【特許文献３】特開平０６−７５２１０号公報
【特許文献４】特開２００４−１０１６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
携帯電話では、薄型化と視認性の向上のため、カバープレートと表示装置を貼り合わせるニーズがある。通常のラミネート法を用いて、１．５ｍｍのアクリル板と液晶表示装置を１００μｍの透明接着シートで貼り付けた場合、接着面に気泡が入りやすい。ドライバＩＣがＣＯＧ実装された表示装置のガラス基板は約２０μｍ反る。そのため、気泡は特にＩＣ側で多く入ってしまう。揮発性溶剤を用いてカバープレートと液晶表示装置を透明接着シートで貼り合わせた場合には、初期的には気泡は無いが、６０℃の環境試験で剥がれによる気泡が発生する。同様にＩＣ側で剥がれが多く生ずる。反りのある表示装置に粘着により１．５ｍｍのアクリル板を貼り合わせるのは、非常に難しい。シリコーンシートとシリコーンゲルを貼り合わせた接着シートでは、シートの薄型化が難しい。また、シリコーンシートではリペア性が良い反面、外力により簡単に剥がれてしまう。そのため、表示装置とカバープレートを透明の液状接着剤で貼り合わせることが好ましい。しかし、透明の液状接着剤で液晶表示装置とカバープレートを貼り合わせた場合には、下記の問題が生じた。
【０００８】
すなわち、液晶表示装置の偏光板は高温により延伸軸方向で収縮する。そのため、環境試験によって、液晶のギャップの均一性が乱れて表示ムラが発生した。また、偏光板と液状接着剤との界面で剥離が生じた。
【０００９】
また、表示装置の外周には偏光板の厚み分の段差があり、段差部と偏光板上とでは接着剤層の厚みが異なることとなる。そのため、液状接着剤の硬化時に生ずる収縮応力は段差部の方が大きくなり、その応力により液晶層のギャップが変化し表示ムラが発生した。
【００１０】
また、カバープレートからの押圧によっても液晶のギャップは変化し、特に表示画面の外周側に大きな表示ムラが生じる。
【００１１】
また、液状接着剤を用いて液晶表示装置とカバープレートとを貼り合わせているため、液晶表示装置の外周に液がはみ出すことがあり、プラスチックフレームに収納できなくなる問題が生じた。
【００１２】
また、タッチパネルの外周には電極が形成してあり、この電極により光が遮光される。アクリル板の場合でも表示領域の外周に印刷物を形成する場合が多い。そのため、この電極部や印刷物の下の透明接着剤には光が当たりにくく、光硬化型接着剤を用いた場合、硬化率が表示部分と比較して低くなってしまう。その硬化率は３０％以下である。電極や印刷物の下の透明接着剤は、光照射された後にも徐々に硬化が進行する。そのため、硬化収縮応力が発生し、液晶のギャップが変化し、表示ムラが発生した。このような表示ムラは数日後に発生することが多い。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、表示ムラの少なく剥がれが生じない信頼性を確保し、更に接着剤のはみ出しのほぼ無い小型化が可能なカバープレートまたはタッチパネル一体型の液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、ガラスプレート、透明プラスチックプレート、タッチパネル等の透明体が透明接着剤で表示装置に接着された表示機器おいて、透明接着剤の硬化後の硬さをショアＡで硬度１以上３０以下とした。さらに、透明体と表示装置の少なくとも一方に液状の透明接着剤を配し、この透明接着剤で表示画面を含む領域を全面接着している。その液状の偏光板の熱による収縮を吸収するためには、透明接着剤は柔らかい方がよく、また、段差部と硬化収縮の応力に対しても、透明接着剤は柔らかい方が良い。しかし、ショアＡ硬度０では外部からの力により剥がれが生じるため、ショアＡ硬度は１以上が必要である。また、押し圧による表示ムラでは、透明接着剤層の厚みに関係なくショアＡ硬度がおおよそ３０を超えると一層大きくなる。そのため、ショアＡ硬度は３０以下がよい。
【００１５】
また、透明接着剤層の厚みが２００μｍ以上では、はみだし量が０．３ｍｍ以上となるため、透明接着剤層の厚みを２００μｍ以下とし、３０μｍ未満では熱ストレスで偏光板と接着剤の剥がれが発生する。したがって、接着剤層の厚みは３０〜２００μｍがよい。
【００１６】
更に、表示部（透明部）とタッチパネルの電極部やアクリル板の印刷物の領域等の非透明部で透明接着剤の硬化率が異なり、非透明部では透明接着剤の硬化率を７０％以上とした。すなわち、透明接着剤に光硬化型透明接着剤を用い、透明部は透明体を通して接着剤に光を照射して硬化させ、印刷部等の非透明部には側方より直接接着剤に光を照射して硬化させた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による表示機器は、表示部を有する表示装置と透明体が透明接着剤で接着された表示機器であって、透明接着剤の硬化後の硬さをショアA硬度で１〜３０とした。また、表示部における透明接着剤の厚みを３０〜２００μｍとした。
【００１８】
さらに、透明体の外周には光を遮光する印刷物が形成され、透明接着剤は光硬化型接着剤であり、この光硬化型透明接着剤は、表示部の領域と印刷物の領域で硬化率が異なり、印刷物の領域での硬化率を７０％以上とした。このとき、表示部の領域すなわち表示画面の領域では光硬化型透明接着剤の硬化率を８５％以上とした。
【００１９】
また、透明体は、１．０ｍｍ厚の化学強化ガラス板で作製された透明カバープレートであり、表示装置は液晶表示装置である。表示部の透明接着剤層は約１００μｍの厚みである。硬化後の透明接着剤の硬さは、ショアＡ硬度で１０以下、更に望ましくはショアＡ硬度で約１〜３である。画面領域の硬化率は８５％以上で、透明カバープレートの印刷物の領域の透明接着剤の硬化率は、７０％以上である。
【００２０】
また、本発明の表示機器の製造方法は、外周に光を遮光する印刷物または配線が設けられた透明体と、表示装置との少なくとも一方に光硬化型透明接着剤を塗布する工程と、前記透明体と前記表示装置を位置合わせして貼り合わせる工程と、前記透明体の透明部分に存在する光硬化型透明接着剤を、前記透明体を透過した光で硬化させ、前記透明体の外周にある印刷物または配線部に存在する光硬化型透明接着剤を、前記透明体の側面より照射した光で硬化させる接着剤硬化工程を含んでいる。
【実施例】
【００２１】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は透明カバープレートの側面図である。ソーダガラスを化学強化した透明カバープレート１の裏面に表示部の外周の一面を黒色のインク２が印刷されている。透明カバープレートの厚みは１．５ｍｍでインク２の厚みは約１２μｍである。印刷とガラスの間に金属薄膜が形成された場合もある。図２は液晶表示装置の側面図である。ＴＦＴ素子を形成した０．２５ｍｍの厚みのガラス基板４とカラーフィルターや電極が形成されたガラス基板３とが対向してなる間隙に液晶が設けられている。表示面側には位相差補正フィルム５と偏光フィルム６が貼り付けてある。裏側にも同様に位相差補正フィルム８と偏光フィルム７が貼り付けてある。ガラス基板４には、駆動用のドライバＩＣ１０が異方性導電膜によりＣＯＧ実装してある。
【００２２】
図３は本発明の表示機器の構成を示す側面図である。透明カバープレート１と液晶表示装置を貼り付けている透明接着剤９は、気泡が混入していない状態である。透明接着剤９の厚みは、表示部で８０〜１００μｍである。ドライバＩＣ１０側のガラス基板４が、液晶層側に反っているため、また、塗布量の均一性や透明カバープレートの厚みのばらつきによって透明接着剤９の層の厚みにバラツキが生ずる。透明カバープレートのインク２と重なる位置の透明接着剤９の層の厚みはインク２の厚み分薄くなる。また、偏光フィルム６および位相差補正フィルム５の外周にある段差部の透明接着剤９の厚みはフィルムの厚み分の約１５０μｍ厚くなる。透明接着剤９の硬化後の硬さは、ショアＡ硬度は１〜５である。段差部の硬化収縮の影響による表示ムラはほぼ無い。また、押し圧による表示ムラは、ほぼ目立たないレベルである。この押し圧による表示ムラは、表示部の接着剤の厚みが、３０μｍ〜２００μｍの範囲では、ほぼ同等のレベルである。
【００２３】
液晶表示装置の外周から透明接着剤がはみだす範囲は、約０．３ｍｍ以内である。貼り合わせに用いた接着剤は、光硬化型接着剤である。アクリル樹脂の場合は、４２０ｎｍを硬化主波長とする開始剤を用いた可視光硬化型接着剤がよい。アクリル板を透過した光の積算光量が４５００ｍＪになるとほぼ硬化する。このときの硬化率は８５％以上である。しかし、インク２の領域では直接光が当たらないため、その条件では硬化しない。そのため、インク２の領域の透明接着剤９を硬化させるため、側方より直接接着剤に光を照射した。これにより、インク２の領域の透明接着剤９は約８０％の硬化率となる。経時的な色ムラの無い品質を得ることができた。このとき、透明部分を透過させて照射する光と、側方より照射する光は、同時に照射しても、別々に照射してもよい。透過部分を照射する光源からの光を反射板で反射させて側方から接着剤に照射してもよい。
【００２４】
本実施例ではアクリル樹脂からなる透明カバープレートを使用したが、タッチパネルでも良いし、化学強化ガラスでもよい。また、表示装置は、有機ＥＬ、無機ＥＬ、ＦＥＤ、ＳＥＤ，プラズマディスプレイでもよい。透明接着剤は可視光硬化型接着剤ではなく、紫外線硬化型接着剤でもよい。透明接着剤の硬化条件は、インクの色や膜厚により光の透過率が異なるため、それぞれの場合で最適な条件を選定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によれば、表示画質が均一で剥がれがなく、高い信頼性を確保できた。また、接着剤のはみ出しがほぼなくなり、表示機器の小型化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】透明カバープレートの側面図である。
【図２】液晶表示装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明の表示機器の構成を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  透明カバープレート
２  インク
３  透明接着シート
４  ＴＦＴを形成したガラス基板
５  位相差補正フィルム
６  偏光フィルム
７  位相差フィルム
８  偏光フィルム
９  透明樹脂
１０  ドライバＩＣ
【図２】
0004940215.tif 000002
【図３】
0004940215.tif 000003
【図１】
0004940215.tif 000004