(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
携帯電話に代表される携帯情報端末に搭載される表示装置では、表示装置の前面からの衝撃等から表示パネルを形成するガラス基板を保護するために、フロントウィンドと称される表示装置の前面を覆う透明保護部材が設けられている。このフロントウィンドは表示装置の最前面に配置されるガラス基板に固定されており、特に、透光性を有するUV硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等を接着剤として用いて固定されている。このフロントウィンドが配置される表示装置では、フロントウィンドの辺縁部に沿って環状の遮光膜が形成されており、該遮光膜はフロントウィンドの裏面すなわち表示パネルとの対向面に印刷で形成されている。
【0003】
表示パネルへのフロントウィンドの接着では、例えば、フロントウィンドの対向面に必要量のUV硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を塗布した後に表示パネルを載置して硬化性樹脂を塗り広げ、UV光や熱を印加して硬化性樹脂を硬化させることが一般的である。しかしながら、フロントウィンドの対向面に形成される遮光膜はフロントウィンドの対向面(裏面)から法線方向に突出するようにして形成されているので、遮光膜の内側端部とフロントウィンドの対向面とには段差が形成される。このために、硬化性樹脂の塗布量が少ない場合や塗り広がりが不足する場合には、段差部分への硬化性樹脂の入り込みが不十分となり、この段差部分に気泡が生じてしまい表示品質が低下してしまうという問題があった。この気泡の発生を防止する方法として硬化性樹脂を多めに塗布する方法があるが、フロントウィンドや表示パネルの外周部分から硬化性樹脂がはみ出してしまい、このはみ出した硬化性樹脂を除去する工程が必要となり生産効率が低下してしまうという問題があった。
【0004】
一方、フロントウィンドの対向面に遮光膜と共にコーティング層を形成する技術が特許文献1に開示されている。この特許文献1に記載の技術では、遮光膜として機能する印刷層を形成した後に、該印刷層を含むフロントウィンドの対向面を覆うようにして、印刷層よりも硬い薄膜で構成されるコーティング層が形成されている。これにより、製造工程中における印刷層への傷付きを防止する構成となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
硬化性樹脂のはみ出しを防止する技術として、表示パネルの対向面に辺縁部に沿って環状の溝を形成し、この溝に多めに塗布した硬化性樹脂を保持する技術がある。しかしながら、溝を形成するための工程が必要となるので、他の技術の開発が切望されている。
【0007】
また、特許文献1に記載の技術は、フロントウィンドの対向面の全面にコーティング層を形成する技術が記載されるのみであり、硬化性樹脂の塗布に伴い発生する気泡の除去に係わる技術は記載されていない。
【0008】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、フロントウィンドと表示パネルとを接着剤で固定する際に生じる気泡の発生と接着剤のはみ出しを防止した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】
【0009】
前記課題を解決すべく、本願発明の表示装置は、表示パネルを保護するフロントウィンドを有し、前記フロントウィンドが接着剤層を介して表示パネルの表示面側に固定される表示装置であって、
前記フロントウィンドの辺縁部に沿って環状に形成される遮光膜と、
前記遮光膜で囲まれる開口部、及び前記遮光膜と前記開口部との境界部分に形成される段差部分、並びに前記遮光膜の対向面の内で前記段差部分の近傍領域を覆うようにして形成される透明印刷層とを有し、
前記フロントウィンドの外周部と前記段差部との間の前記遮光膜上に、前記透明印刷層の端部が形成され、
前記遮光膜と前記透明印刷層とが重畳される領域内で前記開口部に近接する領域を含み、前記透明印刷層が形成される領域と前記表示パネルとの間に少なくとも前記接着剤層が形成され、
前記接着剤層の形成時の濡れ広がりによる接着剤層が、前記表示パネル又は前記フロントウィンドの外周部と前記透明印刷層の端部と
の間
であって、前記フロントウィンドの前記遮光層のみが形成され前記透明印刷層が形成されない領域に形成され
、
前記遮光層は2層以上の遮光性を有する薄膜層からなり、前記フロントウィンドに近い側に形成される第1の薄膜層に重畳して、前記フロントウィンドから遠い側の第2の薄膜層が形成され、
前記第1の薄膜層の幅が前記第2の薄膜層の幅よりも大きく形成される表示装置である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、フロントウィンドと表示パネルとを接着剤で固定する際に生じる気泡の発生と接着剤のはみ出しを防止することができる。
【0011】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。また、図中に示すX,Y,Zは、それぞれX軸、Y軸、Z軸を示す。
【0014】
図1は本発明の実施形態である表示装置の全体構成を説明するための平面図、
図2は本発明の実施形態である表示装置の全体構成を説明するための断面図であり、特に、
図2は
図1に示すB−B’線での断面図である。ただし、以下の説明では、表示パネル3にフロントウィンド1を固定する接着剤として透光性を有するUV硬化性樹脂(以下、UV接着剤と記す)を用いる場合について説明するが、透光性を有する熱硬化性樹脂や他の接着部材を用いる構成であってもよい。
【0015】
本実施形態の表示装置では、
図2の断面図に示すように、表示パネル3の前面すなわち表示面側にUV接着剤(接着剤層)2でフロントウィンド1が接着され、固定されている。このとき、フロントウィンド1の裏面すなわち表示パネル3と対向する側の面(対向面)に遮光膜4が印刷で形成されている。この遮光膜4は
図1に示すようにフロントウィンド1の辺縁部に沿い環状に形成され、この遮光膜4に囲まれる開口部分を介して表示パネル3からの画像が表示される。
【0016】
表示パネル3としては、例えば、一対の透明基板が液晶層を介して対向配置され、その裏面側にバックライト装置が配置される液晶表示パネルがある。液晶表示パネルでは、一方の透明基板に映像信号(ドレイン信号)が供給される複数の映像信号線(ドレイン線)と、該ドレイン線と交差するように形成され、走査信号(ゲート信号)が供給される複数の走査信号線(ゲート線)とが形成される。該ドレイン線とゲート線とが交差する近傍には薄膜トランジスタが配置され、該薄膜トランジスタのドレイン電極がドレイン線に、ゲート電極がゲート線に、ソース電極が画素電極にそれぞれ接続され、ゲート信号に同期してドレイン信号が画素電極に供給される構成となっている。また、画素電極に供給されるドレイン信号の基準となる共通信号が供給される共通電極が形成されており、画素電極とは絶縁膜を介して対向配置されて画素を形成し、該画素がドレイン線及びゲート線に沿ってマトリクス状に配置され、表示領域を形成している。さらには、他方の透明基板には画素毎に赤(R)、緑(G)、青(B)に対応したカラーフィルタが形成されており、このRGBの画素でカラー表示用の単位画素が形成され、カラー表示がなされる構成となっている。ただし、表示パネル3は前述するIPS(In-Plane Switching)方式の液晶表示パネルに限定されることはなく、他の方式の液晶表示パネルや有機EL表示パネル等の他の表示パネルであってもよい。さらには、表示パネルの観察者側すなわちフロントウィンドが配置される側の面(以下、対向面と記す)にオンセル型タッチパネルや別体で形成され表示パネルの前面にタッチパネル等が配置されている構成にも適用可能である。
【0017】
本願発明の表示装置においては、
図1中に点線で示すように、UV接着剤2は遮光膜4の開口部を覆うように形成されると共に、その端部が遮光膜4に覆われる領域内となる。すなわち、本願発明の構成においても、表示パネル3から出力される表示画像が操作者側に出力される範囲である遮光膜4の開口領域には接着剤2が塗布されると共に、遮光膜4の内周側の辺縁領域にも接着剤2が塗布される構成となる。この構成により、本願発明の表示装置においても、接着剤2の端部等が操作者側に露出されてしまうことを防止する構成となっている。
【0018】
図3は本発明の実施形態である表示装置の詳細構成を説明するための拡大された断面図であり、特に、
図1に示すA−A’線での断面図を示し、本実施形態の表示装置の詳細構成を説明する。ただし、
図3に示す断面図は、図中に示すX軸、Y軸、Z軸から明らかなように、
図2に示す断面図に対して上下方向が逆の構成となっている。すなわち、フロントウィンド1への接着剤2の塗布及びフロントウィンド1と表示パネル3とを接着する工程に対応した図面となっている。
【0019】
図3から明らかなように、本実施形態の表示装置では、遮光膜4は2層の遮光性を有する薄膜で形成されており、特に、フロントウィンド1に形成される第1の遮光膜41と該第1の遮光膜41の上面に形成される第2の遮光膜42とからなる。第1及び第2の遮光膜41,42は印刷技術を用いて形成されており、第1の遮光膜41よりも第2の遮光膜42のX方向幅が小さく形成されている。すなわち、第1の遮光膜41で形成される段差と第2の遮光膜42で形成される段差とがテーパー状に配置されるように、第1の遮光膜41及び第2の遮光膜42が形成されている。
【0020】
また、本実施形態の構成では、環状の遮光膜4で囲まれる領域である開口部を覆うようにして透明印刷層5が形成されており、該透明印刷層5の端部が遮光膜4の内周側端部と重畳される構成となっている。すなわち、本実施形態の構成では、フロントウィンド1の対向面に遮光膜4のみが形成される領域(
図3中に示す領域R1)と、フロントウィンド1の対向面に遮光膜4と透明印刷層5とが重畳して形成される領域(
図3中に示す領域R2)と、フロントウィンド1の対向面に透明印刷層5のみが形成される領域(
図3中に示す領域R3)とが形成される。ただし、本実施形態の透明印刷層5は、従来の表示装置におけるフロントウィンドと表示パネルとの間隔に相当する膜厚で形成される。この構成により、UV接着剤2の塗布量を低減させることを可能としている。なお、透明印刷層5の膜厚はこれに限定されることはなく、従来の表示装置でのフロントウィンドと表示パネルとの間隔よりも薄く形成される構成であってもよい。
【0021】
また、領域R2となる遮光膜4の内周側の辺縁部には、遮光膜4と透明印刷層5とが重畳して形成されている。特に、本実施形態の構成では、第1の遮光膜41を印刷で形成し、さらに該第1の遮光膜41に重畳するようにして第2の遮光膜42が印刷で形成され、遮光膜4が形成される。この後に、
図3に示すように、第2の遮光膜42の内側辺縁部とこの第2の遮光膜42から露出される第1の遮光膜41の表面、及び第1の遮光膜41から露出されるフロントウィンド1の対向面側を覆うようにして、透明印刷層5が印刷により形成される。その結果、本実施形態の構成では、遮光膜4の開口部側の端部は透明印刷層5で覆われる構成となるので、遮光膜4の開口部側の端部に気泡が生じてしまうことを防止できる。
【0022】
この後に、透明印刷層5の上層すなわち表示パネル3が接着される側の面にUV接着剤2が塗布され、表示パネル3が載置され、UV光によりUV接着剤2が硬化処理され、表示パネル3の前面にフロントウィンド1が固定される。このとき、本実施形態の構成では、透明印刷層5の上面である対向面にUV接着剤2が塗布され、該UV接着剤2が濡れ広がることとなる。この濡れ広がりは、例えば、
図3に示すように、透明印刷層5の端部よりもA側に濡れ広がるUV接着剤2はその表面張力によって、UV接着剤2のA側の端面が曲面状となり、濡れ広がりが一時的に抑制されることとなる。従って、例えば、誤差を含めたUV接着剤2の塗布量及び塗布領域の最小が
図3に示す範囲となるように、UV接着剤2の塗布量及び塗布領域を予め設定しておくことができる。これにより、遮光膜4の開口側の端部すなわち第1及び第2の遮光膜41,42のA’側の端部よりもフロントウィンド1の辺縁部側すなわち遮光膜4の形成領域に、UV接着剤2の端部が形成される構成とすることができる。その結果、接着剤2の端部も遮光膜4で覆われる構成となるので、操作者側から接着剤2の端部等が確認できてしまうことを防止できる。
【0023】
例えば、UV接着剤2の塗布量及び塗布領域が最小値よりも多い場合、前述する
図3に示す接着剤2の表面張力による範囲を超えてUV接着剤2が濡れ広がることなる。このときの
図1に示すB−B’線での断面図を示したのが
図4であり、
図3と同様な位置での拡大された断面図となる。
【0024】
図3に示す場合よりもUV接着剤2の塗布される量が多い場合、
図4に示すように、塗布されたUV接着剤2は領域R1に濡れ広がることとなる。この場合、領域R1では遮光膜4のみが形成される構成となっているので、遮光膜4と透明印刷層5とが重畳して形成される領域R2よりもその容積が大きい構成となる。特に、本実施形態の構成では、
図3及び
図4に示すように、遮光膜4の膜厚よりも透明印刷層5の膜厚が大きく構成されている。その結果、領域R2及び領域R3よりも領域R1における容積が大きく形成されている。すなわち、フロントウィンド1と表示パネル3とにより形成されるZ方向すなわち厚さ方向の間隔が、領域R1>領域R3>領域R2の順となり、その容積すなわち各領域でのUV接着剤2が占める体積もこの順番となる。
【0025】
その結果、UV接着剤2の塗布量及び塗布領域が製造装置の誤差範囲等で大きくなった場合であっても、UV接着剤2の領域R1におけるA側方向すなわちフロントウィンド1の端部方向への濡れ広がりすなわち外周方向へのUV接着剤2の端部の移動量を他の領域R2,R3よりも抑えることが可能となる。すなわち、本実施形態の構成では、領域R1をUV接着剤2の塗布時における貯留領域として用いることが可能となるので、UV接着剤2の塗布や濡れ広がりに伴う当該UV接着剤2のはみ出しを防止することが可能となる。
【0026】
特に、本実施形態の構成では、透明印刷層5の膜厚によりUV接着剤2の塗布量が従来よりも大幅に低減された構成となるので、フロントウィンド1と表示パネル3との間隔が従来と同様の間隔となる領域R1での外周方向へのUV接着剤2の端部の移動量を大幅に低減させることが可能となる。また、本実施形態の構成では、透明印刷層5よりも外周側すなわち透明印刷層5が形成されない領域では、フロントウィンド1と表示パネル3との間隔は従来と同様の間隔となるので、UV接着剤2を塗布する装置も従来と同じ装置すなわち従来と同じ精度の塗布装置等を用いることができるという効果も得られる。
【0027】
ただし、本実施形態の表示装置の構成では、UV接着剤2によるフロントウィンド1と表示パネル3との接着の際に、透明印刷層5よりはみ出したUV接着剤2により透明印刷層5の端部において、透明印刷層5の形成に伴う段差部分で気泡が生じることが考えられる。しかしながら、この気泡が生じることとなる透明印刷層5の端部は、操作者側から見て遮光膜4で遮蔽される領域となるので、気泡の有無や気泡の発生に伴う表示品質の低下が防止できることとなる。
【0028】
また、
図3及び
図4に示すように、本実施形態の表示装置では、フロントウィンド1の外形形状が表示パネル3の外形形状よりも大きい場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、フロントウィンド1の外形形状が表示パネル3の外形形状よりも小さい場合や同じ大きさであっても、前述と同様に本願発明を適用可能であり、前述と同様の効果が得られる。
【0029】
なお、前述する説明では、
図3に示す状態が最小となるように、UV接着剤2の塗布量及び塗布領域を設定する場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、UV接着剤2の塗布量及び塗布領域の最小の場合におけるUV接着剤2の端部の位置が、
図5に示すように、遮光膜4と透明印刷層5とが重畳して形成される領域R2となる場合であってもよい。この場合には、UV接着剤2の塗布量及び塗布領域の増加に伴い、
図3に示す状態を経て、
図4に示す状態となるので、前述する効果に加えて、UV接着剤2の塗布時における濡れ広がりに対する余裕度を増やせるという格別の効果を得ることができる。ただし、
図5に示すように、UV接着剤2の端部が遮光膜4と透明印刷層5とが重畳する部分に形成される場合は、遮光膜4の内側端部からUV接着剤2の端部に至るまでX方向の距離すなわち遮光膜4の幅方向の距離が小さくなる。このために、遮光膜4の幅方向の長さすなわち領域R2の幅が小さい場合やUV接着剤2の端部が開口部側に配置される場合、操作者が斜め方向から観察した際にUV接着剤2の端部が開口部から見えてしまうことが考えられる。従って、透明印刷層5の膜厚等を考慮して、UV接着剤2の端部位置を適宜決定する必要がある。
【0030】
以上説明したように、本実施形態の表示装置では、フロントウィンド1の辺縁部に沿って遮光膜4が形成されると共に、該遮光膜4で囲まれる部分である開口部と該開口部に沿った部分である遮光膜4と開口部の境界部分を含む遮光膜4の内周側の辺縁部とを覆うように透明印刷層5が形成される構成となっている。さらには、遮光膜4と透明印刷層5とが形成されるフロントウィンド1と表示パネル3とが、少なくとも開口部を覆うように塗布されたUV接着剤2で接着される構成となっている。すなわち、本願発明の表示装置では、遮光膜4の上面の内で開口部近傍の上面から側面を経て開口部を覆うようにして、透明印刷層5が形成される構成となっている。その結果、UV接着剤2によるフロントウィンド1と表示パネル3との接着時における遮光膜4の内周側端部での気泡の発生、及びフロントウィンド1と表示パネル3との外周側からのUV接着剤2のはみ出しを防止できる。特に、UV接着剤2のはみ出しが生じた場合、そのはみ出したUV接着剤2を除去するための工程が必要となるが、本願発明の表示装置では、UV接着剤2のはみ出しに起因するUV接着剤2の除去が不要となるので、大幅に生産効率を向上できる。
【0031】
また、遮光膜4が第1の遮光膜41と第2の遮光膜42との少なくとも2層の遮光膜で形成されると共に、第1の遮光膜41内周側端部と第2の遮光膜42の内周側端部とがテーパー状に段差が並設されるように、端面である内壁面がずれて形成されている。すなわち、フロントウィンド1に近い側に形成される第1の遮光膜41の内周側端部よりも第2の遮光膜42の内周側端部が開口部から離れて形成される。その結果、透明印刷層5の形成に際に、第1の遮光膜41と第2の遮光膜42との開口部に近い側の表面(露出面)から開口部にかけて形成される透明印刷層5の印刷時において、遮光膜4の内周側端部での気泡の発生も容易に防止できる。
【0032】
また、本実施形態の構成では、透明印刷層5が従来の表示装置におけるフロントウィンドと表示パネルとの間隔に相当する膜厚で形成されるので、UV接着剤2の膜厚分だけ表示装置全体の厚さが大きくなるが、表示装置全体の厚さが大きくなるので強度が向上できるという格別の効果を得ることができる。
【0033】
さらには、フロントウィンド1と表示パネル3との間に衝撃等の緩衝部材としても機能する透明印刷層5が形成されているので、フロントウィンド1に印加された応力がUV接着剤2を介して表示パネル3に加わり、表示ムラを発生させてしまうことを防止できるという格別の効果を得ることも可能である。
【0034】
なお、本実施形態の表示装置では、第1の遮光膜41と第2の遮光膜42との2層の遮光層で遮光膜4を形成する構成としたが、1層の遮光層で遮光膜4を形成する構成であってもよい。
【0035】
また、本実施形態の表示装置では、遮光膜4が全ての辺において同一幅Wで形成される場合について説明したが、映像信号や走査信号を供給する駆動回路等が搭載される辺の幅が異なる場合であっても適用可能である。
【0036】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。