JP5664076B2

JP5664076B2 - 保護板付き電子部材及び保護板付き電子部材の製造方法

Info

Publication number: JP5664076B2
Application number: JP2010214650A
Authority: JP
Inventors: 真樹辻
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: JP2012068549A

Description

この発明は、保護板を設置した電子部材およびその製造方法に関する。

近年、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistance）等のモバイル電子機器の表示モニターとして、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬパネル等の薄型化に有利なＦＰＤ（Flat Panel Display）が多用されている。また、ＦＰＤの前面には、入力装置としてタッチパネルが設けられる場合がある。

一方、モバイル機器は、ユーザが不用意に落としたり壁等にぶつけたりする虞が高いため、ＦＰＤやタッチパネルといった電子部材の前面には、損傷防止用の保護板が設置されている。また、保護板の電子部材側に対向させた内面周縁部に枠状の遮光枠を形成し、保護板の後側に配置される電子部材の遮光枠に重なる領域への光の入射を抑制している。

そして、上述の保護板を電子部材の前面に配置する際には、電子部材と保護板との間に枠状のスペーサ枠を介在させ、スペーサ枠内に透明接着剤の適正量を滴下して両パネル間で挟圧し押し広げ、透明接着剤を食み出させることなく均等な厚さで充填し、両パネルを強固に接着する方法が採用されている。（特許文献１）

特開２００５−５５６４１号公報

しかしながら、上記の保護板付き電子部材では、まず保護板の周縁部にスクリーン印刷等を用い、黒色樹脂インクを塗布して遮光枠を形成し、次いで、電子部材と保護板との間にスペーサ枠を介装し両パネルを接着する。従って、保護板と電子部材とを接着する際に専用のスペーサ枠を別途準備し、そのスペーサ枠を電子部材の周囲に沿って設置する必要があるため、部品点数が増えるだけでなく、保護板を接着する際の、製造作業工数が増加する。

本発明の目的は、部品点数の増加が回避されると共に製造作業工数が短縮され、原価低減を促進可能な保護板付き電子部材及びその製造方法を提供することである。

請求項１に記載された本発明の保護板付き電子部材は、透明基板を含む電子部材の前面に透明な保護板が装着されてなる保護板付き電子部材であって、前記保護板の前記電子部材側に対向させた内面の周縁部に枠状の遮光枠が形成され、前記電子部材と前記保護板との間の間隙の大きさを規制するスペーサ部が、当該スペーサ部の内周縁の位置を前記遮光枠の内周縁の位置に一致させて、当該遮光枠の内周縁に沿って当該遮光枠に一体的に凸設され、前記スペーサ部に囲まれた領域に充填された透明樹脂接着剤により前記電子部材と前記保護板とが接合されていること、を特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の保護板付き電子部材において、前記遮光枠が黒色樹脂インク剤を用いスクリーン印刷により塗布形成されていること、を特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の保護板付き電子部材において、前記電子部材は、一対の矩形をなす透明基板間に液晶層が挟持されてなる液晶表示パネル及び前記液晶表示パネルに向かって光を照射する光源ユニットを有する液晶表示装置であること、を特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の保護板付き電子部材において、前記保護板の前記遮光枠によって囲まれた有効領域が前記液晶表示パネルの有効表示領域の全体に重なること、を特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の保護板付き電子部材において、前記電子部材は、タッチパネルであること、を特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の保護板付き電子部材において、前記保護板の前記遮光枠によって囲まれた有効領域が前記タッチパネルの有効操作領域の全体に重なること、を特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の保護板付き電子部材において、前記遮光枠の内周縁には、前記スペーサ部が配置されない複数の欠落部が設けられていること、を特徴とするものである。

請求項８に記載された本発明の保護板付き電子部材の製造方法は、透明基板を含む電子部材の前側に当該電子部材を保護する保護板が配置されてなる保護板付き電子部材の製造方法であって、前記保護板の印刷面の周縁部にスクリーン印刷法により樹脂インクを印刷し、枠状の遮光枠を形成する工程と、前記遮光枠の内周縁部にスクリーン印刷法により前記樹脂インクを印刷し、前記電子部材と前記保護板との間の間隙の大きさを規制するスペーサ部を形成する工程と、前記スペーサ部に囲まれた領域に透明樹脂接着剤を充填し前記保護板と前記電子部材とを接合する工程と、を含み、前記スペーサ部を形成する工程は、前記スペーサ部を、当該スペーサ部の内周縁の位置を前記遮光枠の内周縁の位置に一致させて、当該遮光枠の内周縁に沿って当該遮光枠に一体的に凸設することを含む、ことを特徴とすることを、を特徴とするものである。

本発明によれば、部品点数の増加が回避されると共に製造作業工数が短縮され、原価低減を促進可能な保護板付き電子部材及びその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態としての液晶表示装置を示す模式的断面図である。上記液晶表示装置の要部構成と製造工程を示す分解斜視図である。本発明の他の実施形態を示す模式的断面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。本実施形態では電子部材として液晶表示装置を用いた場合について説明する。図１は本実施形態に係る液晶表示装置１の模式的断面図である。この液晶表示装置１における液晶表示パネル１０は、例えば、ＴＮ型液晶表示パネルであり、一対の矩形をなす透明基板１１、１２間にツイストネマチック液晶層（不図示）が挟持され、一対の透明基板１１、１２の各外面にそれぞれ前偏光板１３、後偏光板１４が貼着されて構成されている。

一対の透明基板１１、１２のうちの後側に配置された後透明基板１２には、その一縁部を対応する前透明基板１１の縁端面から適長延出させた突出縁部１２１が形成されており、この突出縁部１２１には、液晶を駆動して表示を行うドライバチップ１５がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。そして、突出縁部１２１の先端部には、図外の駆動制御回路基板と液晶表示パネル１０を配線接続するフレキシブル配線基板１６が導通接合されている。

液晶表示パネル１０の後側には、面光源である光源ユニット６０が配置されている。光源ユニット６０は、光射出面とその対向面との間に厚さを有し端面を光入射面とする導光板６２と、当該導光板６２の光入射面に向けて光を射出する光源６１と、光射出面に重なるように配置された光拡散シートと一対のプリズムシートとを含む（いずれも不図示）。そして、この光源ユニット６０の光射出面から液晶表示パネル１０に向けて光が照射される。液晶表示パネル１０と、この導光板６０とによって液晶表示装置１が構成されている。

上記液晶表示パネル１０の前面には、透明保護板２が透明接着層３を介して重畳設置されている。透明保護板２は、ガラス板またはアクリル樹脂板等の透明板材からなり、液晶表示パネル１０の矩形をなす平面視形状に対して、４方の各周縁部をそれぞれ適長ずつ張り出させた大きさの矩形板に形成されている。

透明保護板２の液晶表示パネル１０の前面に対向させる内面には、枠状の遮光枠４が設置されている。この透明保護板２に設置される遮光枠４によって、保護板の後側に配置される電子部材の遮光枠４に重なる領域への光の入射を抑制する。本実施形態の遮光枠４は液晶表示パネル１０の表示が行われる有効表示領域Ｄｄ以外の領域である非表示領域に対応する領域に被着されており、この遮光枠４により矩形をなす有効領域４１が画定されている。つまり、有効領域４１は有効表示領域Ｄｄの全体と重なっている。なお、遮光枠４により画定される有効領域４１の面積は有効表示領域Ｄｄよりも若干広く設定されており、有効表示領域Ｄｄが全周にわたり適長幅のマージンを確保して有効領域４１内に含まれる配置となっている。

而して、遮光枠４には、透明保護板２と液晶表示パネル１０との間の接合間隙寸法ｃを規制するスペーサ部４２が一体に凸設されている。スペーサ部４２は、図２に示すように、矩形の有効領域４１を形成する４方の各端面に沿ってそれぞれ配設されている。即ち、スペーサ部４２は、遮光枠４の、有効領域４１の周りを囲む内周縁に沿って凸設されている。また、各スペーサ部４２は対応する各端面に沿って延在する細長直方体に形成されており、隣合うスペーサ部４２、４２の間つまり４箇所のコーナー部には、スペーサ部が存在しない欠落部４３がそれぞれ形成されている。この欠落部４３とは、遮光枠４の、有効領域４１の周りを囲む内周縁部であって、スペーサが配置されていない部分のこと言う。

上述のスペーサ部４２を備える本実施形態の遮光枠４は、黒色樹脂インクを用いたスクリーン印刷法により、一体に塗布形成される。黒色樹脂インクとしては、アクリル系バインダー樹脂中にカーボンブラックを混合させたスクリーン印刷用のインクが好適に用いられる。

印刷に際しては、スペーサ部４２に対応する部分の目の粗さを他の部分よりも適切に粗くした印刷版を用いることにより、或いは、まず遮光枠４全面を透明保護板２の液晶表示装置１に対向させる面（印刷面）の周縁部に均一厚さで印刷する版で印刷して枠状の遮光枠を形成した後にスペーサ部４２のみを印刷する版に変えて、前記遮光枠の内周縁部に重ね刷りすることにより、スペーサ部４２が一体形成された遮光枠４を容易に形成することができる。

なお、遮光枠４は、樹脂インクを印刷して形成されるものに限らず、他の材料の例えばアルミニウム等の金属板のプレス加工により形成されるものであってもよい。この場合も、スペーサ部を一体に容易に一括形成することができる。

透明保護板２と液晶表示パネル１０との間のスペーサ部４２により大きさが規制される間隙ｃにおける４方のスペーサ部４２で囲まれた接合領域内には、透明樹脂接着剤３´が隙間無く充填されている。この透明樹脂接着剤３´は、紫外線重合性と熱重合性の双方の特性を備える透明樹脂からなる複合透明樹脂接着剤である。

上記複合透明樹脂接着剤３´としては、アクリレート、メタクリレート等のアクリル系モノマー、或いは、アクリレートとメタクリレートの一方または両方の低重合体であるアクリルオリゴマー等の脂環状エポキシ樹脂に、スルホニウム塩等の有機過酸化物からなる硬化開始剤を添加したもの等、が好適に用いられる。

そして、そのうちでも、未重合状態における粘度が、１５００〜１００００ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル・セカント）、好ましくは３０００〜５０００ｍＰａ・ｓで、紫外線重合及び熱重合後のＥコード硬度が、Ｅ４〜Ｅ１３、好ましくはＥ７〜Ｅ１０、紫外線重合及び熱重合による収縮率が、０．９〜２．０％、好ましくは０．９７〜１．６４％の特性を有するものが、接合作業性向上の点で望ましい。

透明保護板２を液晶表示装置１に設置する際は、図２に示すように、まず、未重合状態の透明樹脂接着剤３´を、液晶表示パネル１０の前面に当接して配置される前偏光板１３の中央部に、デイスペンサ等により滴下する。この際の透明樹脂接着剤３´の滴下量は、前記接合領域の容積、つまり遮光枠スペーサ部４２により規定される液晶表示パネル１０と透明保護板２との間隙ｃ及び４方のスペーサ部４２で囲まれるエリアの面積に応じて、欠落部４３から外部への透明樹脂接着剤３´のはみ出し量ができるだけ小さくなるように設定する。

次に、遮光枠４が印刷された透明保護板２を位置合わせを行いつつ液晶表示パネル１０の前面に遮光枠４を対面させて載置し、この後、透明保護板２の外面全体を均等に加圧して液晶表示パネル１０との間に挟持されている透明樹脂接着剤３´を押し広げる。この加圧過程においは、前記遮光枠４のスペーサ部４２先端面が液晶表示パネル１０の前透明基板１１の前面に当接するまで、透明保護板２を押圧するだけでよい。これにより、透明樹脂接着剤３´がスペーサ部４２で囲まれた接合領域全体に押し広げられた後、余剰分が４箇所の欠落部４３から接合領域外へ均等に押し出される。この際、４箇所の欠落部４３が矩形のコーナー部に設けられているから、加圧される透明樹脂接着剤３´が全方位に均等に押し広げられると共に接合領域内の空気が４箇所の前記欠落部４３から速やかに排出され、透明樹脂接着剤３´が空気を巻き込むことなく接合領域全体に隙間無く充填される。

次に、上述の加圧状態を維持しながら、透明保護板２の外面側から紫外線を透明樹脂接着剤３´に一定時間照射する。この紫外線の照射プロセスでは、紫外線の照射を、透明樹脂接着剤３´の特性に応じて、この透明樹脂接着剤３´が紫外線重合するのに要する計算上の時間よりも僅かに長い時間だけ行う。この所定時間にわたる紫外線の照射が終了したら、加圧状態を解除する。

上述した紫外線の照射プロセスにおいては、透明保護板２の内面に被着されている遮光枠４に照射された紫外線はその透過が遮断される。従って、接合領域以外の遮光枠４の影となる領域である欠落部４２等に進入した透明樹脂接着剤３´には、紫外線の照射不足による重合不良部や未重合部が多く残る。

従って、上述の紫外線照射プロセスの後は、ワークつまり透明保護板２が液晶表示パネル１０の前面に透明樹脂接着剤３´を介して仮接合された状態の組立体を、透明樹脂接着剤３´の熱重合温度に保たれたチャンバ等の加熱雰囲気内に一定時間放置する。これにより、透明樹脂接着剤３´の紫外線照射不足による重合不良部や未重合部が熱重合する。その結果、滴下供給された透明樹脂接着剤３´の略全量が紫外線の照射と加熱プロセスを経て充分に重合硬化し、透明保護板２と、液晶表示パネル１０とが強固に接合される。

以上のように、本実施形態の保護板付き電子部材は、液晶表示パネル１０の前面に接合される透明保護板２の、液晶表示パネル１０の表示が行われる有効表示領域Ｄｄ以外の領域である非表示領域に対応する領域に遮光枠４が形成され，接合間隙ｃの大きさを規制するスペーサ部４２が遮光枠４の、有効表示領域Ｄｄの周りを囲む内周縁に沿って一体に凸設されているから、接合間隙ｃを規制する専用部品としてのスペーサが省略されて部品点数が減ると共に、透明保護板２の接合作業においてスペーサを位置決めしつつ介装する手間が省かれて製造工数を短縮することができる。

また、上記スペーサ部４２が有効表示領域Ｄｄを囲む矩形の有効領域４１を形成する４方の各端面に沿ってそれぞれ凸設され、隣り合う端面に沿う各スペーサ部４２間つまり矩形のコーナー部に欠落部４３がそれぞれ形成されているから、接合作業時に４方のスペーサ部４２により囲まれる接合領域内において透明樹脂接着剤３´を加圧し押し広げる際に、４コーナー部の欠落部４２から空気を速やかに排出させることができ、透明樹脂接着剤３´を気泡を巻き込むことなく接合領域内に隙間無く充填することができる。その結果、透明接着層３中に空気層が発生しその界面で光が反射して表示品位を低下させる虞が解消される。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、透明保護板２が液晶表示装置１に透明接着層３を介して接合されているが、これに限らず、図３に示すように、例えば、透明基板を含む部品であるタッチパネル５の前面に透明保護板２を配置させる場合にも、本発明は有効に適用される。その際、表示領域４１はタッチパネル５に対する入力操作が有効な領域である有効操作領域Ｄｐの全体と重なる。また、本実施形態のタッチパネル５は液晶表示装置１の前面に配置される。

また、本実施形態では、遮光枠４により画定される有効領域４１の面積は有効表示領域Ｄｄよりも若干広く設定されているが、有効表示領域Ｄｄと有効領域４１との広さを一致させても良い。

また、本実施形態では電子部材として用いられる表示装置が液晶表示装置である場合を例示して説明したが、電子部材としての表示装置は液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ表示パネル等を用いた他の表示装置である場合にも、本発明が有効に適用されることは、勿論である。

１液晶表示装置（電子部材）
２透明保護板
３透明接着層
３´ 透明樹脂接着剤
４遮光枠
１０液晶表示パネル
４１有効領域
４２スペーサ部
４３欠落部
５タッチパネル（電子部材）
６０光源ユニット
６１光源
６２導光板
Ｄｄ有効表示領域
Ｄｐ有効操作領域

Claims

透明基板を含む電子部材の前面に透明な保護板が装着されてなる保護板付き電子部材であって、
前記保護板の前記電子部材側に対向させた内面の周縁部に枠状の遮光枠が形成され、
前記電子部材と前記保護板との間の間隙の大きさを規制するスペーサ部が、当該スペーサ部の内周縁の位置を前記遮光枠の内周縁の位置に一致させて、当該遮光枠の内周縁に沿って当該遮光枠に一体的に凸設され、
前記スペーサ部に囲まれた領域に充填された透明樹脂接着剤により前記電子部材と前記保護板とが接合されていることを特徴とする保護板付き電子部材。
前記遮光枠が黒色樹脂インク剤を用いスクリーン印刷により塗布形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の保護板付き電子部材。
前記電子部材は、一対の矩形をなす透明基板間に液晶層が挟持されてなる液晶表示パネル及び前記液晶表示パネルに向かって光を照射する光源ユニットを有する液晶表示装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の保護板付き電子部材。
前記保護板の前記遮光枠によって囲まれた有効領域が前記液晶表示パネルの有効表示領域の全体に重なることを特徴とする請求項３に記載の保護板付き電子部材。
前記電子部材は、タッチパネルであることを特徴とする請求項１または２に記載の保護板付き電子部材。
前記保護板の前記遮光枠によって囲まれた有効領域が前記タッチパネルの有効操作領域の全体に重なることを特徴とする請求項５に記載の保護板付き電子部材。
前記遮光枠の内周縁には、前記スペーサ部が配置されない複数の欠落部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の保護板付き電子部材。
透明基板を含む電子部材の前側に当該電子部材を保護する保護板が配置されてなる保護板付き電子部材の製造方法であって、
前記保護板の印刷面の周縁部にスクリーン印刷法により樹脂インクを印刷し、枠状の遮光枠を形成する工程と、
前記遮光枠の内周縁部にスクリーン印刷法により前記樹脂インクを印刷し、前記電子部材と前記保護板との間の間隙の大きさを規制するスペーサ部を形成する工程と、
前記スペーサ部に囲まれた領域に透明樹脂接着剤を充填し前記保護板と前記電子部材とを接合する工程と、を含み、
前記スペーサ部を形成する工程は、前記スペーサ部を、当該スペーサ部の内周縁の位置を前記遮光枠の内周縁の位置に一致させて、当該遮光枠の内周縁に沿って当該遮光枠に一体的に凸設することを含む、
ことを特徴とする保護板付き電子部材の製造方法。