JP6362215B2 - タッチパネル付き表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、タッチパネルを備え、例えばスマートフォンやタブレット端末等に適用されるタッチパネル付き表示装置およびその製造方法に関する。

従来から、液晶パネルの裏面に配置される板状のライトガイドと、液晶パネルの端面の外側に配置される立ち上がり部とを備えたバックライト部材に、液晶パネルを接合した表示装置であって、バックライト部材の立ち上がり部で囲まれた内部に液晶パネルを配置した後、液晶パネルの端面とバックライト部材の立ち上がり部との隙間に接着剤を注入して硬化させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、スマートフォン等に適用されるタッチパネル付き表示装置として、図８に示すタッチパネル付き表示装置が知られている。図８は、従来の一般的なタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。なお、以下、タッチパネル付き表示装置を単に表示装置とも称する。

図８において、この表示装置は、バックライト５０、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル６０、接着剤８１、タッチパネル７０、接着剤８２およびカバープレート９０が層状に重ねられて構成されている。ここで、バックライト５０、ＬＣＤパネル６０およびタッチパネル７０を合わせてＬＣＭ（ＬＣＤ Ｍｏｄｕｌｅ）と称する。

バックライト５０は、ＬＣＤパネル６０に光を照射するバックライト部材５１を、遮光性を有するバックライトカバー５２で覆った構成を有している。なお、バックライト部材５１は、ＬＥＤや導光板、光学シート等で構成されているが、図示を省略している。ＬＣＤパネル６０は、２枚の基板の間に液晶（図示せず）を注入等した構成を有している。なお、ＬＣＤパネル６０には、電極や偏光板、カラーフィルタ、配向膜等も含まれるが、図示を省略している。

タッチパネル７０は、基板表面にタッチセンサが配置されたセンサ領域７１、およびセンサ領域７１の外側に形成されたタッチセンサの配線領域７２を有している。ここで、センサ領域７１は、ＬＣＤパネル６０の表示領域全体を覆うように設けられている。また、タッチパネル７０は、接着剤８１によってＬＣＤパネル６０に接着され、カバープレート９０は、接着剤８２によってタッチパネル７０に接着されている。

なお、近年では、タッチパネルの薄型化が進んでおり、ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルが提案されている。図９は、従来のインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。

図９において、この表示装置は、バックライト５０、ＬＣＤパネル６０Ａ、接着剤８２およびカバープレート９０が層状に重ねられて構成されている。ここで、バックライト５０およびＬＣＤパネル６０Ａを合わせてＬＣＭと称する。また、バックライト５０、接着剤８２およびカバープレート９０は、図８と同様の構成を有している。

ＬＣＤパネル６０Ａは、２枚の基板の間に液晶（図示せず）を注入等した構成を有している。また、ＬＣＤパネル６０は、液晶駆動用の共通電極６１をタッチセンサとして使用するインセル型のタッチパネルを含んでいる。また、インセル型のタッチパネルでは、タッチセンサの配線は、ＬＣＤパネル６０Ａの内部に形成される。

このような表示装置において、ＬＣＤ駆動時には、共通電極６１に液晶駆動用の共通電圧が印加され、タッチ駆動時には、共通電極６１にセンシング用のタッチ電圧が印加される。なお、ＬＣＤパネル６０Ａには、偏光板やカラーフィルタ、配向膜等も含まれるが、図示を省略している。

以下、図１０を参照しながら、図８に示した従来の一般的なタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置、および図９に示した従来のインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置の製造工程について説明する。

図１０において、まず、カバープレート９０に接着剤８２を塗布する（図１０（ａ））。続いて、接着剤８２を塗布したカバープレート９０に対してＬＣＭの位置合わせを行い、ＬＣＭを配置する（図１０（ｂ））。次に、ＬＣＭを配置したカバープレート９０に対して硬化処理を行う。なお、ＬＣＭ側に接着剤を塗布してもよい。

特開２００５−４９５８７号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
図８に示した一般的なタッチパネルを備えた表示装置では、タッチパネル７０のセンサ領域７１が、ＬＣＤパネル６０の表示領域全体を覆うように設けられ、センサ領域７１の外側に配線領域７２が形成されているので、配線領域７２の分だけ表示装置の額縁部分が広くなり、デザイン性が低下するといった問題がある。

また、図９に示したインセル型のタッチパネルを備えた表示装置では、タッチセンサの配線がＬＣＤパネル６０Ａの内部に形成されているので、図８に示した表示装置に対して額縁部分を狭くすることができる。しかしながら、バックライト部材５１を保持するバックライトカバー５２が設けられているので、バックライトカバー５２の分だけ表示装置の額縁部分が広くなり、デザイン性が低下するといった問題がある。

さらに、図８、９に示した表示装置では、カバープレート９０が、接着剤８２によってＬＣＭに接着されているが、接着面に気泡等が入って歩留まりが低下することが知られている。このとき、一度不具合が発生すると、接着剤８２を除去することが困難なので、表示装置を廃棄しなければならなくなるという問題もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、額縁部分を狭くしてデザイン性を向上させるとともに、歩留まりを高めて廃棄量を低減することができるタッチパネル付き表示装置およびその製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係るタッチパネル付き表示装置は、ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置であって、ＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材、ＬＣＤパネルおよびＬＣＤパネルの表面を覆うカバープレートが層状に重ねられ、少なくとも１辺のバックライト部材およびＬＣＤパネルの側面とカバープレートの裏面とが接着剤で接着されて一体化されており、ＬＣＤパネルの上部面とカバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、ＬＣＤパネルのカバープレート側の面およびカバープレートのＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、ものである。

この発明に係る別のタッチパネル付き表示装置は、ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置であって、ＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材、ＬＣＤパネルおよびＬＣＤパネルの表面を覆うカバープレートが層状に重ねられ、少なくとも１辺のバックライト部材、ＬＣＤパネルおよびカバープレートの側面が接着剤で接着されて一体化されており、ＬＣＤパネルの上部面とカバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、ＬＣＤパネルのカバープレート側の面およびカバープレートのＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、ものである。

この発明に係るタッチパネル付き表示装置の製造方法は、ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置の製造方法であって、ＬＣＤパネルを覆うためのカバープレートに対して、ＬＣＤパネルおよびＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材を位置合わせして配置する配置ステップと、バックライト部材およびＬＣＤパネルの側面と、カバープレートの裏面とを接着剤で接着して一体化するとともに、硬化処理を行う接着ステップと、接着剤が硬化した後、不要な接着剤をカバープレートとともに切断する切断ステップと、を有し、ＬＣＤパネルの上部面とカバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、ＬＣＤパネルのカバープレート側の面およびカバープレートのＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、ものである。

この発明に係るタッチパネル付き表示装置の別の製造方法は、ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置の製造方法であって、剥離可能なシートに、ＬＣＤパネルを覆うためのカバープレート、ＬＣＤパネルおよびＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材を位置合わせして配置する配置ステップと、バックライト部材、ＬＣＤパネルおよびカバープレートの側面を接着剤で接着して一体化するとともに、硬化処理を行う接着ステップと、接着剤が硬化した後、不要な接着剤を切断する切断ステップと、を有し、ＬＣＤパネルの上部面とカバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、ＬＣＤパネルのカバープレート側の面およびカバープレートのＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、タッチパネル付き表示装置の製造方法。

この発明に係るタッチパネル付き表示装置およびその製造方法によれば、バックライト部材、ＬＣＤパネルおよびカバープレートが層状に重ねられ、少なくとも１辺のバックライト部材およびＬＣＤパネルの側面とカバープレートの裏面とが接着剤で接着されて一体化されているか、または、少なくとも１辺のバックライト部材、ＬＣＤパネルおよびカバープレートの側面が接着剤で接着されて一体化されている。
そのため、表示装置の額縁部分を狭くしてデザイン性を向上させるとともに、歩留まりを高めて廃棄量を低減することができる。

この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置をＬＣＤドライバとともに示す断面図および底面図である。 この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置の製造工程を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置の効果を従来技術と比較して示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置の製造工程を示す別の説明図である。 この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置で発生する現象を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係るタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。 従来の一般的なタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。 従来のインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。 従来のタッチパネル付き表示装置の製造工程を示す説明図である。

以下、この発明に係るタッチパネル付き表示装置およびその製造方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。図１において、この表示装置は、バックライト部材１、ＬＣＤパネル２およびカバープレート３が層状に重ねられ、バックライト部材１およびＬＣＤパネル２の側面とカバープレート３の裏面とが接着剤４で接着されて、一体化されている。

バックライト部材１は、ＬＣＤパネル２に光を照射する。なお、バックライト部材１は、ＬＥＤや導光板、光学シート等で構成されているが、図示を省略している。ＬＣＤパネル２は、２枚の基板の間に液晶（図示せず）を注入等した構成を有している。また、ＬＣＤパネル２は、液晶駆動用の共通電極２１をタッチセンサとして使用するインセル型のタッチパネルを含んでいる。

また、インセル型のタッチパネルでは、タッチセンサの配線は、ＬＣＤパネル２の内部に形成される。このような表示装置において、ＬＣＤ駆動時には、共通電極２１に液晶駆動用の共通電圧が印加され、タッチ駆動時には、共通電極２１にセンシング用のタッチ電圧が印加される。なお、ＬＣＤパネル２には、偏光板やカラーフィルタ、配向膜等も含まれるが、図示を省略している。

カバープレート３は、ガラスやプラスチック等の透明な材料で構成されている。接着剤４は、バックライト部材１からの光が反射したり漏れたりすることを防止するために、遮光性を有し、バックライト部材１およびＬＣＤパネル２の側面と、カバープレート３の裏面とを接着している。ここで、接着剤４は、図２に示されるように、ＬＣＤパネル２を駆動するためのＬＣＤドライバ２２が設けられていない辺を接着している。

図２は、この発明の実施の形態１に係るタッチパネル付き表示装置をＬＣＤドライバとともに示す断面図および底面図である。図２（ａ）、（ｂ）において、ＬＣＤドライバ２２が設けられている辺は、配線を引き出す必要があるので接着されず、ＬＣＤドライバ２２が設けられている辺以外の３辺のうち、少なくとも１辺が接着剤４で接着されている。

以下、図３を参照しながら、図１に示したタッチパネル付き表示装置の製造工程について説明する。図３において、まず、カバープレート３を準備する（図３（ａ））。続いて、カバープレート３に対してＬＣＭ（ＬＣＤパネル２およびバックライト部材１）の位置合わせを行い、ＬＣＭを配置する（図３（ｂ））。

次に、ＬＣＭを配置したカバープレート３に対して、バックライト部材１およびＬＣＤパネル２の側面とカバープレート３の裏面とを接着剤４で接着して一体化するとともに、硬化処理を行う（図３（ｃ））。続いて、接着剤４が硬化した後、不要な接着剤４をカバープレート３とともに切断する（図３（ｄ））。このとき、カバープレート３がプラスチック製である場合には、レーザを用いて接着剤４と同時に切断することができる。

以上のように、実施の形態１によれば、バックライト部材、ＬＣＤパネルおよびカバープレートが層状に重ねられ、少なくとも１辺のバックライト部材およびＬＣＤパネルの側面とカバープレートの裏面とが接着剤で接着されて一体化されている。
これにより、図４に示されるように、従来設けられていたタッチセンサの配線領域やバックライトカバーが不要になるので、表示装置の額縁部分を狭くすることができる。
また、カバープレートとＬＣＭとの全面を接着していないので、気泡等が発生することがなく、また貼り合わせエラーが生じた場合であっても、接着剤を容易に剥がすことができ、修正処理することができる。
そのため、表示装置の額縁部分を狭くして（超狭額縁）デザイン性を向上させるとともに、歩留まりを高めて廃棄量を低減することができる。

また、接着剤は、遮光性を有する材質である。そのため、バックライト部材からの光が反射したり漏れたりすることを防止することができる。
また、カバープレートは、プラスチックで構成されてもよい。これにより、表示装置を軽量化することができるとともに、レーザを用いて接着剤と同時に切断することができ、工数を削減することができる。

なお、上記実施の形態１では、カバープレート３に対してＬＣＭ（ＬＣＤパネル２およびバックライト部材１）を１組配置する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図５に示されるように、１枚の大型のカバープレート３に対して、ＬＣＭを複数組配置してもよい。

すなわち、図５において、まず、カバープレート３に対して複数組のＬＣＭを配置し、バックライト部材１およびＬＣＤパネル２の側面とカバープレート３の裏面とを接着剤４で接着する（図５（ａ））。続いて、接着剤４が硬化した後、破線で示した切断線で、不要な接着剤４およびＬＣＭの接着されていない辺の下部をカバープレート３とともに切断する（図５（ｂ））。これにより、表示装置の生産性を向上させることができる。

また、上記実施の形態１では、カバープレート３とＬＣＤパネル２との全面を接着していないので、気泡等が発生することがないと説明した。しかしながら、カバープレート３とＬＣＤパネル２との間には、空気の層が存在するので、図６に示されるように、光の反射が存在する。

すなわち、図６において、カバープレート３とＬＣＤパネル２との間には、空気の層が存在するので、ＬＣＤパネル２上面での反射（図中（ａ）の反射）およびカバープレート３の下面での反射（図中（ｂ）の反射）が存在する。そのため、これらの反射による視認性が低下したり、（ａ）、（ｂ）の距離が微少に変化することにより、光の波長が干渉し、ニュートンリング現象が発生したりするという問題がある。

そこで、ＬＣＤパネル２のカバープレート３側の面およびカバープレート３のＬＣＤパネル２側の面に、低反射処理が施されている。これにより、ＬＣＤパネル２上面での反射およびカバープレート３の下面での反射が低減され、視認性の低下やニュートンリング現象の発生を抑制することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、バックライト部材１およびＬＣＤパネル２の側面とカバープレート３の裏面とが接着剤４で接着されて、一体化されている構成を示したが、これに限定されない。

図７は、この発明の実施の形態２に係るタッチパネル付き表示装置を示す断面図である。図１において、この表示装置は、バックライト部材１、ＬＣＤパネル２およびカバープレート３が層状に重ねられ、バックライト部材１、ＬＣＤパネル２およびカバープレート３の側面が接着剤４で接着されて、一体化されている。

ここで、バックライト部材１、ＬＣＤパネル２、カバープレート３および接着剤４の機能は、上述した実施の形態１と同様なので、説明を省略する。また、接着剤４は、上記実施の形態１と同様に、ＬＣＤパネル２を駆動するためのＬＣＤドライバが設けられていない辺を接着している。

以下、図７に示したタッチパネル付き表示装置の製造工程について説明する。まず、ガラス板に対して、カバープレート３、ＬＣＤパネル２およびバックライト部材１を位置合わせして配置する。続いて、バックライト部材１、ＬＣＤパネル２およびカバープレート３の側面を接着剤４で接着して一体化するとともに、硬化処理を行う。

次に、接着剤４が硬化した後、ガラス板を剥がし、不要な接着剤４を切断する。なお、カバープレート３、ＬＣＤパネル２およびバックライト部材１を配置するベースとなるものは、ガラス板に限定されず、剥離可能なシート状のものであれば、他のものであってもよい。

以上のように、実施の形態２によれば、バックライト部材、ＬＣＤパネルおよびカバープレートが層状に重ねられ、少なくとも１辺のバックライト部材、ＬＣＤパネルおよびカバープレートの側面が接着剤で接着されて一体化されている。
そのため、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

１ バックライト部材、２ ＬＣＤパネル、３ カバープレート、４ 接着剤、２１ 共通電極、２２ ＬＣＤドライバ。

Claims (8)

1. ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置であって、
   前記ＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材、前記ＬＣＤパネルおよび前記ＬＣＤパネルの表面を覆うカバープレートが層状に重ねられ、
   少なくとも１辺の前記バックライト部材および前記ＬＣＤパネルの側面と前記カバープレートの裏面とが接着剤で接着されて一体化されており、
   前記ＬＣＤパネルの上部面と前記カバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、
   前記ＬＣＤパネルの前記カバープレート側の面および前記カバープレートの前記ＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、
   タッチパネル付き表示装置。
2. ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置であって、
   前記ＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材、前記ＬＣＤパネルおよび前記ＬＣＤパネルの表面を覆うカバープレートが層状に重ねられ、
   少なくとも１辺の前記バックライト部材、前記ＬＣＤパネルおよび前記カバープレートの側面が接着剤で接着されて一体化されており、
   前記ＬＣＤパネルの上部面と前記カバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、
   前記ＬＣＤパネルの前記カバープレート側の面および前記カバープレートの前記ＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、
   タッチパネル付き表示装置。
3. 前記接着剤は、遮光性を有する材質である
   請求項１または請求項２に記載のタッチパネル付き表示装置。
4. 前記カバープレートは、プラスチックである
   請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のタッチパネル付き表示装置。
5. ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置の製造方法であって、
   前記ＬＣＤパネルを覆うためのカバープレートに対して、前記ＬＣＤパネルおよび前記ＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材を位置合わせして配置する配置ステップと、
   前記バックライト部材および前記ＬＣＤパネルの側面と、前記カバープレートの裏面とを接着剤で接着して一体化するとともに、硬化処理を行う接着ステップと、
   前記接着剤が硬化した後、不要な前記接着剤を前記カバープレートとともに切断する切断ステップと、
   を有し、
   前記ＬＣＤパネルの上部面と前記カバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、
   前記ＬＣＤパネルの前記カバープレート側の面および前記カバープレートの前記ＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、
   タッチパネル付き表示装置の製造方法。
6. 前記カバープレートは、プラスチックであり、
   前記切断ステップにおいて、レーザを用いて不要な前記接着剤を前記カバープレートと同時に切断する
   請求項５に記載のタッチパネル付き表示装置の製造方法。
7. 前記配置ステップにおいて、１枚の前記カバープレートに対して、前記ＬＣＤパネルおよび前記バックライト部材の組を複数配置する
   請求項５または請求項６に記載のタッチパネル付き表示装置の製造方法。
8. ＬＣＤパネルの内部にタッチセンサが取り込まれたインセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置の製造方法であって、
   剥離可能なシートに、前記ＬＣＤパネルを覆うためのカバープレート、前記ＬＣＤパネルおよび前記ＬＣＤパネルに光を照射するバックライト部材を位置合わせして配置する配置ステップと、
   前記バックライト部材、前記ＬＣＤパネルおよび前記カバープレートの側面を接着剤で接着して一体化するとともに、硬化処理を行う接着ステップと、
   前記接着剤が硬化した後、前記シートを剥がし、不要な前記接着剤を切断する切断ステップと、
   を有し、
   前記ＬＣＤパネルの上部面と前記カバープレートの下部面は、接着剤なしで向かい合っており、
   前記ＬＣＤパネルの前記カバープレート側の面および前記カバープレートの前記ＬＣＤパネル側の面に、低反射処理が施されている、
   タッチパネル付き表示装置の製造方法。

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