JP2008020880A - 電気光学装置、電子機器、電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着層について、均一化を図ると共に薄型化を図ることのできる電気光学装置を提供することを課題とする。
【解決手段】電気光学装置は、例えば液晶表示装置であり、液晶表示パネルなどの表示パネルと、接着層と、機能付加部材と、を備える。機能付加部材は、例えば、偏光板や視差バリア、タッチパネル基板などである。接着層は、表示パネルの外面上に設けられており、機能付加部材又は表示パネルに対して均一に分散して配置されたスペーサを有する。これにより、接着層の厚さの均一化を図ることができ、ギャップ不良の発生を防ぐことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種情報の表示に用いて好適な電気光学装置に関する。

近年、電子機器の軽量化、小型化を図る技術が発展してきている。携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）においても、表示装置として液晶表示装置を用い、軽量化、小型化が図られている。

液晶表示装置は、主に、対向する２枚のガラスなどで形成された基板と、２枚の基板で挟持されてなる液晶より構成される液晶表示パネルと、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源を端面に有する導光板より構成される照明装置と、を備える。液晶表示パネルにおいて、２枚の基板の上下面には、例えば、偏光板が粘着材などで接着される。

近年、液晶表示パネルの２枚の基板は、液晶表示パネルの薄型化が図られるにつれて、その板厚は薄くなってきている。そのため、偏光板が液晶表示パネルに接着されるときの加圧によって、当該液晶表示パネルにギャップ不良が発生しやすくなる。例えば、偏光板が液晶表示パネルに接着されるときに加圧される位置によっては、粘着材の層（以下、単に「接着層」と称す）の厚さに不均一が生じてしまうことがある。この場合には、強い圧力が加えられて接着層の厚さが薄くなっている位置を中心として表示画面にニュートンリングが発生する。このようなギャップ不良は、近年の液晶表示パネルの高コントラスト化によって、より目立ち易くなってきている。下記の特許文献１には、液晶表示パネルをカバーしている表面支持体に、テープ状のアクリル系の粘着材でタッチパネルを接着することによりニュートンリングの発生を抑える技術が記載されている。

特開平７−１０５７８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、テープ状の粘着材を用いていることから、接着層の厚さは５０［μｍ］よりも大きくなると考えられるが、近年、液晶表示パネルの薄型化に伴い、接着層の厚さも５０［μｍ］以下になることが望まれている。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、接着層について、厚さの均一化を図ると共に薄型化を図ることのできる電気光学装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、電気光学装置は、表示パネルと、前記表示パネルの外面上に設けられた接着層と、前記接着層によって前記表示パネルに接着された機能付加部材と、を備え、前記接着層は、前記機能付加部材又は前記表示パネルに対して分散して配置されたスペーサを有する。

上記の電気光学装置は、例えば液晶表示装置であり、液晶表示パネルなどの表示パネルと、接着層と、機能付加部材と、を備える。機能付加部材は、例えば、偏光板や視差バリア、タッチパネル基板などである。接着層は、前記表示パネルの外面上に設けられており、前記機能付加部材又は前記表示パネルに対して分散して配置されたスペーサを有する。これにより、接着層の厚さの均一化を図ることができ、ギャップ不良の発生を防ぐことができる。

上記の電気光学装置の一態様は、前記スペーサは、前記表示パネルから前記機能付加部材に向かう方向の大きさが５０［μｍ］以下となっている。これにより、接着層の厚さも５０［μｍ］以下にすることができる。

上記の電気光学装置の他の一態様は、前記スペーサの形状は、球状となっている。
上記の電気光学装置の他の一態様は、前記スペーサの形状は、ファイバー形状となっている。これにより、球状のスペーサを用いる場合と比較して、低コスト化を図ることができる。
また、上記の電気光学装置に用いられる接着層及びスペーサが透明の部材であることを特徴とする。これにより接着層及びスペーサが電気光学装置における表示領域に配置される場合であっても、表示領域おける視認性を妨げることを防止できる。

本発明の他の観点では、上記の電気光学装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器を構成することができる。

本発明の更なる他の観点では、電気光学装置の製造方法は、表示パネルを製造する表示パネル製造工程と、前記機能付加部材又は前記表示パネルのどちらか一方の表面上に、複数のスペーサを混入した粘着材を塗布するスペーサ入り粘着材塗布工程と、前記機能付加部材を前記表示パネルに接着する機能付加部材接着工程と、を備える。これにより、前記表示パネルと前記機能付加部材の間の間隔は、常に一定に保持され、加圧によって接着層の厚さが不均一となることを防ぐことができる。

本発明の好適な実施例では、電気光学装置の製造方法は、表示パネルを製造する表示パネル製造工程と、機能付加部材又は前記表示パネルのどちらか一方の表面上に複数のスペーサを分散して配置するスペーサ配置工程と、配置された前記複数のスペーサの位置を固定するスペーサ位置固定工程と、前記機能付加部材又は前記表示パネルのどちらか一方の表面上に粘着材を塗布する粘着材塗布工程と、前記機能付加部材を前記表示パネルに接着する機能付加部材接着工程と、を備える。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は、本発明を液晶表示装置に適用したものである。

［液晶表示装置］
図１は、液晶表示装置１００の断面図である。液晶表示装置１００は、主に、光源部１５と導光板１１からなる照明装置１０と、液晶表示パネル２０より構成される。液晶表示パネル２０は、導光板１１の上面に対向して配置される。導光板１１の下面には、反射シート１４が配置される。光源部１５は、点光源である複数のＬＥＤ１６を備える。

各ＬＥＤ１６から出射された光Ｌは、導光板１１内へ入り、導光板１１の上下面で反射を繰り返すことにより方向を変え、上面より外部へ出射する。出射した光Ｌは、液晶表示パネル２０へ向けて進む。

液晶表示パネル２０は、導光板１１の発光面積とほぼ同一の表示面積を有する。液晶表示パネル２０は、ガラスなどの基板１及び基板２を、シール材３を介して貼り合わせてセル構造を形成し、その内部に液晶４を封入して構成される。液晶表示パネル２０は、基板１，２の夫々の外面上に偏光板５を備える。

照明装置１０と液晶表示パネル２０との間には、光学シートとして、例えば、拡散シート１２、プリズムシート１３が設けられる。拡散シート１２は、導光板１１より出射された光Ｌを全方位に拡散する役割を有する。プリズムシート１３は、光Ｌを液晶表示パネル２０に集光する役割を有し、断面が略三角形のプリズム形状を一辺の方向（当該断面と垂直な辺の方向）に延在させた形状を有する。導光板１１から出射した光Ｌは、これらの光学シートを通過した後、液晶表示パネル２０を透過することにより照明する。

図２は、図１に示した液晶表示装置１００の波線で囲まれる領域３０の拡大断面図である。図３は、液晶表示装置１００の平面図である。図２に示すように、偏光板５と基板２の間には、接着層６が設けられている。偏光板５は、基板２と、接着層６によって接着されている。

接着層６は、複数のスペーサ７と粘着材８より構成される。複数のスペーサ７は、その形状が球状となっている。スペーサ７としては、例えば、樹脂ボールやグラス球が用いられる。複数のスペーサ７は、全て同じ大きさのものが用いられており、図３に示すように、基板２又は偏光板５の表面上に分散して配置されている。複数のスペーサ７は、偏光板５と基板２の間の間隔をどの位置においても常に一定に保持する役割を有する。粘着材８は、基板２又は偏光板５の表面上に塗布されており、接着層６において、複数のスペーサ７の存在する部分以外の空間に満たされている。

以上のことから分かるように、偏光板５は、基板２と、複数のスペーサ７によって一定の間隔を保持しつつ、粘着材８によって接着されている。このようにすることで、接着層６の厚さの均一化を図ることができ、ギャップ不良の発生を防ぐことができる。

本実施形態に係る液晶表示装置１００では、スペーサ７の直径は５０［μｍ］以下とされる。このようにすることで、接着層６の厚さを５０［μｍ］以下にすることができる。また、上記の電気光学装置に用いられる接着層及びスペーサが透明の部材であることが好ましい。偏光板５は基板２の表示領域を含む領域に接着されている。表示領域においてはその視認性を妨げる不透明な部材が配置されることは好ましくないため、接着層及びスペーサを透明の部材にすることにより、表示領域おける視認性を向上させることが可能になる。接着層及びスペーサは完全に透明であることが好ましいが、光を完全には遮らない部材であれば良いものとする。完全に透明ではなくても接着層の厚さ、及びスペーサーの厚さ方向の寸法が小さいために光を透過することが可能である。

（液晶表示装置の製造方法）
次に本実施形態に係る液晶表示装置１００の第１の製造方法について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の第１の製造方法を示すフローチャートである。図５は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の第１の製造方法における各製造工程における模式図を示している。

まず、表示パネル製造工程として、２枚の基板１，２が貼り合わされた後、貼り合わされた２枚の基板１，２の間に液晶が封入されることで液晶表示パネル２０が製造される（工程Ｐ１１）。

次に、スペーサ入り粘着材塗布工程として、図５（ａ）に示すように、スペーサ７が予め混入された粘着材８が、偏光板５の表面上に、ディスペンサー１７によって塗布される（工程Ｐ１２）。そして、機能付加部材接着工程として、図５（ｂ）に示すように、液晶表示パネル２０の基板２と偏光板５は、貼り合わされ、加圧されることにより、接着される（工程Ｐ１３）。なお、図５（ｂ）では、説明のため、液晶表示パネル２０の基板２のみを図示している。更に、液晶表示パネル２０の基板１と偏光板５も同様にして、貼り合わされた後、照明装置１０などの他の付属部品が取り付けられることで、液晶表示装置１００は完成する（工程Ｐ１４）。

本実施形態に係る液晶表示装置の第１の製造方法では、偏光板５と基板２の間に複数のスペーサ７を設けることにより、偏光板５と基板２の間の間隔は、常に一定に保持され、加圧によって接着層の厚さが不均一となることを防ぐことができる。

次に、本実施形態に係る液晶表示装置１００の第２の製造方法について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。図６は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の第２の製造方法を示すフローチャートである。図７、図８は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の第２の製造方法における各製造工程における模式図を示している。

まず、表示パネル製造工程として、２枚の基板１，２が貼り合わされた後、貼り合わされた２枚の基板１，２の間に液晶が封入されることで液晶表示パネル２０が製造される（工程Ｐ２１）。

次に、スペーサ配置工程として、図７（ａ）に示すように、スペーサ７が、偏光板５の表面上に分散して配置される。ここで、スペーサ７としては、例えば、熱可塑性の樹脂ボールが用いられる（工程Ｐ２２）。スペーサ７が偏光板５に配置された後、スペーサ位置固定工程として、図７（ｂ）に示すように、当該偏光板５を加熱することで、スペーサ７と偏光板５が溶着され、スペーサ７は固定される（工程Ｐ２３）。

そして、粘着材塗布工程として、図８（ａ）に示すように、ディスペンサーなどを用いて、粘着材８が偏光板５に塗布された後（工程Ｐ２４）、機能付加部材接着工程として、図８（ｂ）に示すように、液晶表示パネル２０の基板２と偏光板５は、貼り合わされ、加圧されることにより、接着される（工程Ｐ２５）。なお、図８（ｂ）では、説明のため、液晶表示パネル２０の基板２のみを図示している。さらに、液晶表示パネル２０の基板１と偏光板５も同様にして、貼り合わされた後、照明装置１０などの他の付属部品が取り付けられることで、液晶表示装置１００は完成する（工程Ｐ２６）。

第２の製造方法では、上述したように、スペーサ７が偏光板５に予め固定された後に、粘着材８が偏光板５に塗布される。このようにすることで、工程Ｐ２５において、加圧されるときに、スペーサ７が液晶表示パネル２０の加圧された位置を中心としてその外側に放射状に移動してしまうのを防ぐことができる。

本実施形態に係る液晶表示装置の第２の製造方法においても、偏光板５と基板２の間に複数のスペーサ７を設けることにより、偏光板５と基板２の間の間隔は、常に一定に保持され、加圧によって接着層の厚さが不均一となることを防ぐことができる。

なお、上述の第１、第２の製造方法では、粘着材８は、偏光板５の表面上に塗布されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、液晶表示パネル２０の基板２の表面上に塗布されるとしても良い。また、第１、第２の製造方法では、液晶表示パネル２０を製造した後に、偏光板５が接着されるとしているが、これに限られるものではない。代わりに、第１、第２の夫々の製造方法で述べた接着方法を用いて、基板２に偏光板５を予め接着し、基板１にも偏光板５を予め接着した後に、基板１と基板２を貼り合わせて液晶を封入することにより、液晶表示装置１００を製造するとしても良い。

［変形例］
次に本実施形態に係る液晶表示装置１００の変形例について述べる。図９は、変形例に係る液晶表示装置１００の平面図である。

変形例に係る液晶表示装置１００では、上述の実施形態と異なり、スペーサ７として、樹脂ボールなどの球状のものを用いるのではなく、代わりに、図９に示すように、グラスファイバーなどのファイバー形状のものを用いることとしている。これによっても、偏光板５は、基板２と、複数のスペーサ７によって一定の間隔を保持しつつ、粘着材８によって接着されることとなり、接着層６の厚さの均一化を図ることができ、ギャップ不良の発生を防ぐことができる。また、ファイバー形状のスペーサ７の断面の大きさを５０［μｍ］以下とすることにより、接着層６の厚さを５０［μｍ］以下にすることができる。ファイバー形状のスペーサは、球状のスペーサと比較して、形成しやすいので、変形例に係る液晶表示装置１００は、上述の実施形態に係る液晶表示装置１００と比較して、低コスト化を図ることができる。

さらには、スペーサ７としては、上述の球状、ファイバー形状のものに限られず、代わりに、種々の形状のものを用いることができる。どの形状のスペーサ７においても、基板２から偏光板５へ向かう方向の大きさを５０［μｍ］以下とすることにより、接着層６の厚さを５０［μｍ］以下にすることができる。

また、上述の実施形態では、液晶表示パネルと偏光板を接着する場合について述べたが、本発明を適用できる範囲はこれに限られるものではなく、偏光板以外の機能付加部材、例えば、立体表示を行うための視差バリアや、タッチパネルのタッチパネル基板などを液晶表示パネルに接着する場合にも適用することができるのは言うまでもない。さらには、本発明は、液晶表示パネルだけでなく、代わりに、プラズマディスプレイパネルなどの他の表示パネルに機能付加部材を接着する場合にも適用可能なのは言うまでもない。

［電子機器］
次に、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図１０を参照して説明する。

まず、本発明に係る液晶表示装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１０（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部７１３とを備えている。

続いて、本発明に係る液晶表示装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１０（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７２４を備える。

なお、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器としては、図１０（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１０（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。

本実施形態に係る液晶表示装置の断面図。 本実施形態に係る液晶表示装置の拡大断面図。 本実施形態に係る液晶表示装置の平面図。 液晶表示装置の第１の製造方法を示すフローチャート。 第１の製造方法の各製造工程を示す模式図。 液晶表示装置の第２の製造方法を示すフローチャート。 第２の製造方法の各製造工程を示す模式図。 第２の製造方法の各製造工程を示す模式図。 変形例に係る液晶表示装置の平面図。 本発明の液晶表示装置を適用した電子機器の例を示す図。

符号の説明

１，２…基板、５…偏光板、６…接着層、７…スペーサ、８…粘着材、１０…照明装置、２０…液晶表示パネル、１００…液晶表示装置。

Claims (8)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルの外面上に設けられた接着層と、
   前記接着層によって前記表示パネルに接着された機能付加部材と、を備え、
   前記接着層は、前記機能付加部材又は前記表示パネルに対して分散して配置されたスペーサを有することを特徴とする電気光学装置。
2. 前記スペーサは、前記表示パネルから前記機能付加部材に向かう方向の大きさが５０［μｍ］以下となっていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記スペーサの形状は、球状となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記スペーサの形状は、ファイバー形状となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
5. 前記接着層及び前記スペーサが透明の部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶表示装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
7. 表示パネルを製造する表示パネル製造工程と、
   前記機能付加部材又は前記表示パネルのどちらか一方の表面上に、複数のスペーサを混入した粘着材を塗布するスペーサ入り粘着材塗布工程と、
   前記機能付加部材を前記表示パネルに接着する機能付加部材接着工程と、を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
8. 表示パネルを製造する表示パネル製造工程と、
   機能付加部材又は前記表示パネルのどちらか一方の表面上に複数のスペーサを分散して配置するスペーサ配置工程と、
   配置された前記複数のスペーサの位置を固定するスペーサ位置固定工程と、
   前記機能付加部材又は前記表示パネルのどちらか一方の表面上に粘着材を塗布する粘着材塗布工程と、
   前記機能付加部材を前記表示パネルに接着する機能付加部材接着工程と、を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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