显示装置的制造装置的制作方法

本实用新型涉及显示装置的制造装置，尤其涉及用于使用紫外线固化树脂将保护玻璃(cover glass)粘结在显示面板上的制造装置。

背景技术：

液晶显示装置或有机EL显示装置等平面显示器是薄型且轻量的，因此作为移动电话等的可携带的显示器，其需求不断扩大。在液晶显示装置或有机EL显示装置中，为了机械性保护而配置保护玻璃。本实用新型涉及保护玻璃向显示面板的粘结。本说明书主要说明液晶显示装置，但本实用新型也能够适用于有机EL显示装置。

在液晶显示装置中构成为，配置有以矩阵状形成有像素电极及薄膜晶体管(TFT)等的TFT基板，并与TFT基板相对地配置有对置基板，在TFT基板与彩色滤光片基板之间夹持有液晶。而且，通过按每个像素对基于液晶分子实现的光的透射率进行控制来形成图像。

为了在液晶显示面板的表面粘结保护玻璃而使用紫外线固化树脂。有紫外线固化树脂作为液晶显示面板中的TFT基板与对置基板之间的密封部的粘结剂而使用的例子。对于作为密封材料而使用紫外线固化树脂的情况的例子，可以列举专利文献1、专利文献2、专利文献3。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第05417545号公报

专利文献2：日本特开2005－208479号公报

专利文献3：日本特开2014－235278号公报

技术实现要素：

在粘结于液晶显示面板表面的保护玻璃上，从设计性的要求出发，通过印刷等而形成有黑色的框(以后称为黑框)。对于粘结材料具有热固性树脂和紫外线固化树脂，但作为将保护玻璃与液晶显示面板粘结的粘结剂，使用固化时间短的紫外线固化树脂。

紫外线从保护玻璃的主面侧照射，但在黑框部分，紫外线不会透射，因此树脂难以固化。若存在未固化的树脂，则会导致树脂流出或产生气泡。此外，也存在树脂在初始状态下为片状的情况，该树脂若未固化则无法产生充分的粘结力，从而会产生保护玻璃与液晶显示面板剥离的问题。

另外，也存在如下情况，即若存在树脂固化的部分和树脂未固化的部分，则液晶显示面板对对置基板的压力产生不均，这会对液晶显示面板中的TFT基板与对置基板的间隔、即液晶层的层厚产生影响，产生颜色不均等。

本实用新型的课题为，使将液晶显示面板与保护玻璃粘结的紫外线固化树脂在保护玻璃的黑框部分也固化，从而在液晶显示面板与保护玻璃的整面上使紫外线固化树脂固化。

本实用新型为了解决上述问题点，代表性的构成如下所述。

(1)一种显示装置的制造装置，通过紫外线固化树脂将显示面板与具有透明部分和黑框的保护玻璃粘接，该显示装置的制造装置的特征在于，液晶显示装置在所述显示面板的表面隔着未固化的紫外线固化树脂配置有保护玻璃，相对于所述液晶显示装置而具有：导光块，其隔着安装树脂配置于所述保护玻璃的所述黑框的内侧且配置于所述保护玻璃之上；和紫外线照射装置，其从所述导光块的侧面照射紫外线，所述导光块的所述侧面与所述保护玻璃的主面不平行。

(2)如(1)所述的显示装置的制造装置，其特征在于，在将所述导光块相对于波长365nm的紫外线的折射率设为n1、将所述安装树脂相对于波长365nm的紫外线的折射率设为n2、将所述保护玻璃相对于波长365nm的紫外线的折射率设为n3的情况下，选定为所述n1与所述n3之差以及所述n2与所述n3之差在0.01以内。

(3)如(1)所述的显示装置的制造装置，其特征在于，在将所述导光块相对于波长365nm的紫外线的折射率设为n1、将所述安装树脂相对于波长365nm的紫外线的折射率设为n2的情况下，n2≥n1。

附图说明

图1是液晶显示装置的俯视图。

图2是图1的A－A剖视图。

图3是表示通过紫外线使紫外线固化树脂固化的情况下的问题点的剖视图。

图4是应对图3的问题点的一种方法。

图5是表示图4所示的方法的问题点的剖视图。

图6是表示应对图3的问题点的其他方法中的问题点的剖视图。

图7是表示本实用新型的构成的剖视图。

图8是表示本实用新型的构成的详细剖视图。

图9是表示实施例1的构成的俯视图。

图10是图9的B－B剖视图。

图11是表示实施例2的构成的俯视图。

图12是图11的C－C剖视图。

图13是实施例2的其他方式的剖视图。

图14是表示实施例3的构成的剖视图。

图15是表示实施例4的构成的剖视图。

附图标记说明

10：导光块，20：安装树脂，100：TFT基板，101：下偏振片，110：驱动器IC，120：主柔性布线基板，130：触摸面板用柔性布线基板，200：对置基板，201：上偏振片，300：保护玻璃，301：黑框，302：显示区域，350：紫外线固化树脂，351：未固化部分，400：保护片，500：元件基板，600：密封基板，601：防止反射用偏振片，UV：紫外线。

具体实施方式

以下，使用实施例来详细说明本实用新型。

【实施例1】

图1是液晶显示装置的俯视图，图2是液晶显示装置的剖视图。在图1中，在上侧配置有保护玻璃300。保护玻璃300形成得比液晶显示面板中的TFT基板100大，但这是一个示例，保护玻璃300也存在与液晶显示面板为相同大小的情况，还存在比液晶显示面板小的情况。

在图1中，在保护玻璃的周边，以包围透明的显示区域302的方式通过印刷形成有黑框301。该黑框301形成于保护玻璃300的对置基板200侧。黑框301的宽度在液晶显示面板中配置有主柔性布线基板120和驱动器IC110等的端子部侧增大。

图2是图1的A－A剖视图。在图2中，TFT基板100和对置基板200通过密封材料而粘结，在TFT基板100与对置基板200之间夹持有液晶。TFT基板100形成得比对置基板200大，TFT基板100为1片的部分为端子部，配置有用于驱动液晶显示面板的驱动器IC110，另外，连接有用于从外部供给电源和信号的主柔性布线基板120。对置基板200具有触摸面板的功能，为了对触摸面板输入输出信号，触摸面板用柔性布线基板130与对置基板200连接。

在TFT基板100的下侧粘贴有下偏振片101，在对置基板200的上侧粘贴有上偏振片201。通过TFT基板100、对置基板200、下偏振片101、上偏振片201构成液晶显示面板。在上偏振片201之上，通过树脂350粘贴有保护玻璃300。用于机械性地保护液晶显示面板。

在图2中，保护玻璃300的厚度为0.5mm以上、1.5mm左右以下。另外，TFT基板100及对置基板200的厚度为0.2mm至0.7mm左右，上偏振片201及下偏振片101的厚度为0.13mm左右。将上偏振片201与保护玻璃300粘结的紫外线固化树脂350的厚度为30μm左右至170μm左右。

紫外线固化树脂350在初始状态下可以是粘度高的液体，也可以是膜。作为树脂膜，可以使用例如OCA(Optical Clear Adhesive)，作为初始状态为液体的树脂，可以使用例如OCR(Optical Clear Resin)。此外，在以后的说明中，对于紫外线固化树脂350，设为在固化前为液体来进行说明，但实用新型的内容同样也能够适用于紫外线固化树脂350在初始状态下为片材的情况。

图3是表示制造图1或图2所示的液晶显示装置的情况下的紫外线固化树脂350的固化工序中的问题点的剖视图。图3是端子部侧的剖视图。在图3中，用于使紫外线固化树脂350固化的紫外线UV从保护玻璃300的主面侧照射。紫外线使用金属卤化物灯作为光源，是发出波长为200nm至450nm、且包含紫外线固化树脂350的固化所使用的波长例如365nm的波长在内的紫外线的光源。液晶显示面板载置于制造装置的载置台上。此外，也存在在显示面板的背面配置背光源、显示装置经由背光源载置于制造装置的载置台的情况。

在图3中，在不存在黑框301的透明的显示区域，由于照射紫外线UV，所以紫外线固化树脂350固化。但是，在形成有黑框301的部分，紫外线UV不透射，因此紫外线固化树脂350不固化。将该部分在图3中以未固化树脂351示出。

图4是表示应对该情况的方法的剖视图。在图4中，紫外线UV从液晶显示装置的侧面照射。如图4所示，若在紫外线固化树脂350与紫外线UV之间不存在障碍物，则紫外线UV能够照射至紫外线固化树脂350，使紫外线固化树脂350固化。

但是，尤其是在端子部侧，如图5所示，若由触摸面板用柔性布线基板130等遮蔽了紫外线UV，则该部分的紫外线固化树脂350不会固化，作为未固化树脂351而残留。在图5中，触摸面板用柔性布线基板130遮蔽紫外线UV，但也存在由主柔性布线基板120遮蔽的情况。

图6是表示用于使黑框301之下的紫外线固化树脂350固化的其他方法的剖视图。在图6中，使紫外线UV相对于保护玻璃300的主面以小角度、例如2°入射，使紫外线UV进入至黑框301之下。然而，在该方法中，由于保护玻璃300的折射率，导致在保护玻璃与空气的界面处，紫外线UV发生折射，无法以小角度使紫外线UV入射至紫外线固化树脂350。此外，关于本说明书中的折射率，只要没有特别限定，则是指相对于用于使紫外线固化树脂350固化的波长365nm的紫外线而言的折射率。

在图6中，例如即使使紫外线UV相对于保护玻璃300以2°入射，从保护玻璃300射出时也变成48°。其结果是，紫外线UV仅能够以距黑框301的端部很短的距离d1入射至紫外线固化树脂内。

在图6中，在将空气的折射率设为1.0、将保护玻璃的折射率设为1.52、将紫外线固化树脂的折射率设为1.49、将紫外线固化树脂的厚度设为0.1mm的情况下，即使使紫外线UV相对于保护玻璃300以2°入射，距离d1也只不过是0.09mm。因此，黑框301之下的紫外线固化树脂350的大部分保持未固化的状态而残留。

图7是表示本实用新型的剖视图。在图7中，由玻璃等形成的导光块10隔着安装树脂20配置于保护玻璃300之上。而且，使紫外线固化树脂350固化的紫外线UV从导光块10的侧面入射。

在图7中，紫外线UV为了从导光块10的侧面入射而以小角度、例如10°入射。该紫外线UV由于导光块10与空气的折射率之差，而相对于保护玻璃300或紫外线固化树脂350以更小的角度、例如6.8°入射。也就是说，与图6的情况相反地，通过导光块10的存在，能够将紫外线UV向紫外线固化树脂350的入射角设为比紫外线UV向保护玻璃300的入射角小的角度。

在图7中，在将导光块10的折射率设为与保护玻璃300相同的折射率1.52、将安装树脂20的折射率也设为与保护玻璃相同的1.52、将紫外线固化树脂350的折射率设为1.49、将紫外线固化树脂350的厚度设为0.1mm的情况下，若使紫外线UV相对于保护玻璃300以10°入射，则紫外线UV到达紫外线固化树脂350内的距离d2为0.84mm，与图6的情况相比大幅增大。即，未固化的区域大幅减少。

另外，通过使紫外线UV相对于紫外线固化树脂350以小角度入射，在紫外线固化树脂350与上偏振片201的界面发生反射的光量也增大。在图7中反射光以虚线示出。通过该反射光，将紫外线固化树脂350固化，因此能够在几乎整个范围内使紫外线固化树脂350固化。

在本实用新型中，各部件的折射率成为重要的因素(factor)。图8是表示该关系的剖视图。在图8中，导光块10的折射率为n1，安装树脂20的折射率为n2，保护玻璃300的折射率为n3，紫外线固化树脂350的折射率为n4，上偏振片201的折射率为n5。在图8中，若将紫外线UV相对于导光块10的侧面入射的角度设为θ1、将导光块10侧的出射角设为θ2，则n1＝sinθ1/sinθ2。由于n1比空气的折射率大，所以θ2必然比θ1小。即，在紫外线固化树脂350内，紫外线UV到达更内侧。此外，本说明书中的θ1、θ2等角度表示紫外线UV的光轴的角度。

在图8中，为了抑制界面处的反射、使更多的紫外线UV到达紫外线固化树脂350，期望使折射率n1、n2、n3、n4尽可能相同。作为实际的值，期望折射率n1、n2、n3、n4的差在0.01以内。

另一方面，在紫外线固化树脂350与上偏振片201之间，若能够使紫外线UV在上偏振片201的表面发生反射，则能够使紫外线UV到达更内侧。因此，n4与n5并不一定要一致，当紫外线固化树脂350的折射率n4比上偏振片201的折射率n5大时，会更多地反射紫外线UV，从而是有利的。

然而，上偏振片201、紫外线固化树脂350、保护玻璃300的折射率根据产品的特性而决定的情况较多。因此，本实用新型中的折射率的调整在大多情况下限于导光块10的折射率n1及安装树脂20的折射率n2。

在这样的情况下，期望导光块10的折射率n1及安装树脂的折射率n2与保护玻璃300的折射率n3在0.01以内是一致的。另外，从导光块10的侧面入射的紫外线由于能够相对于保护玻璃300的主面以充分小的角度入射，因此期望设为在导光块10与安装树脂20的界面、或安装树脂20与保护玻璃300的界面不发生全反射那样的条件。

为了不发生全反射，期望导光块10的折射率n1与安装树脂20的折射率n2的关系为n2≥n1。或者，期望安装树脂20的折射率n2与保护玻璃300的折射率n3的关系为n3≥n2。

图9是表示导光块10与液晶显示面板的位置关系的俯视图。在图10中，将导光块10以与黑框301局部重叠的方式配置在保护玻璃300之上。导光块10配置于液晶显示面板的端子部侧。导光块10的宽度b与保护玻璃300的宽度相同。此外，若能够如图4所示那样从保护玻璃300的长边侧的横向照射紫外线UV，则导光块10的宽度b也可以比保护玻璃的宽度小。导光块10的纵深a为20±10mm。这是因为，若纵深a过小，则从导光块10通过的光不会到达紫外线固化树脂350，若纵深a过长，则导光块10中的紫外线的吸收成为问题。

图10是图9的B-B剖视图。在图10中，导光块10的高度t1为1.4mm左右至15mm左右。若导光块10过薄，则无法使紫外线UV充分地从导光块10的侧面入射。另外，若导光块10过薄，则难以进行处理(handing)。另外，若导光块10过厚，也难以进行处理。导光块10的材料最适合用玻璃。但是，若能够调整折射率且紫外线吸收小，则也可以使用透明塑料。

夹在导光块10与保护玻璃300之间的安装树脂20只要能够匹配折射率，则能够使用任意的树脂。树脂即使为液体，也能够通过表面张力夹在导光块10与保护玻璃300之间。安装树脂20的厚度只要为10μm至30μm左右就足够了。安装树脂20若为能够通过表面张力来维持的范围的量，则没有问题。安装树脂20在照射紫外线后会被除去，因此最好是容易拂拭的材料。例如能够使用石蜡油。

此外，作为安装树脂20，也能够使用作为紫外线固化树脂的OCA。虽然OCA通过照射紫外线会固化，但由于在保护玻璃的表面设有氟涂层，因此OCA在固化后也容易剥离，因此将安装树脂20剥离的工序变得容易。而且，若在导光块10上也设置氟涂层，则从导光块10除去安装树脂20也是容易的。

另一方面，安装树脂20也可以是片状的树脂。在该情况下，片状的树脂最好是粘贴于保护玻璃300且在经由导光块10照射紫外线UV后能够容易地剥离的材料。而且，最好是能够多次使用的材料。

无论是安装树脂20为液体的情况还是为片状的情况，重要的是，是在将导光块10隔着安装树脂20配置于保护玻璃300之上时，不容易在导光块10与保护玻璃300之间产生气泡的材料。这是因为，若产生气泡，则在该部分处紫外线UV大幅折射，存在紫外线UV不会到达紫外线固化树脂350的深处的情况。

【实施例2】

图11是本实用新型的实施例2的俯视图，图12是图11的C-C剖视图。如图11所示，导光块10的外形、a、b与图9相同。本实施例与实施例1的图9及图10的不同点在于，如图12所示，导光块10的紫外线UV的入射侧的侧面相对于保护玻璃300的法线方向以θ3倾斜。该倾斜角θ3与向导光块10入射的紫外线UV相对于保护玻璃300的表面的角度相等。

因此，入射至导光块10的侧面的紫外线UV相对于导光块10的侧面成为直角，能够将反射抑制得小。θ3的值为比0大且为15°以下。另外，更优选为10°以下。导光块10的高度、安装树脂20的厚度等与在实施例1中说明的相同。

图13是表示本实施例中的其他实施方式的剖视图。图13与图12的不同点在于，导光块10的截面并非梯形，而是三角形。在图13中，紫外线UV入射的侧面也与图12相同地相对于保护玻璃300的法线以θ3倾斜。由此，能够抑制紫外线UV在导光块10的入射面的反射，提高曝光效率。本实施方式中的导光块10的宽度、纵深、高度等与在实施例1的图9、10中说明的相同。

【实施例3】

存在为了对液晶显示装置的保护玻璃300的表面进行保护而将保护片400粘贴于保护玻璃300的情况。在该情况下，在粘贴有保护片400的状态下，照射紫外线UV来使紫外线固化树脂350固化。图14是表示本实施例的构成的剖视图。图14与实施例1的图10的不同点在于，在用于配置导光块10的安装树脂20与保护玻璃300之间夹设有折射率为n6的保护片400。

在图14的构成的情况下也同样，上偏振片201、紫外线固化树脂350、保护玻璃300、保护片400的折射率根据产品的特性而决定的情况也较多。也存在保护片400由例如相对于紫外线UV的折射率为1.56至1.57的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成的情况。因此，本实用新型中的折射率的调整也在大多情况下限于导光块10的折射率n1及安装树脂20的折射率n2。

在这样的情况下，期望导光块10的折射率n1及安装树脂20的折射率n2与保护片400的折射率n6在0.01以内一致。另外，从导光块10的侧面入射的紫外线UV能够相对于保护玻璃300的主面以充分小的角度入射，因此期望设为在导光块10与安装树脂20的界面、或者安装树脂20与保护片400的界面不发生全反射那样的条件。

为了不发生全反射，期望导光块10的折射率n1与安装树脂的折射率n2的关系为n2≥n1。或者，期望安装树脂20的折射率n2与保护片400的折射率n6的关系为n6≥n2。

这样，在保护片400存在于保护玻璃300之上的情况下，通过使用本实用新型，也能够在黑框301之下也使紫外线固化树脂350固化。

【实施例4】

本实施例为将本实用新型适用于有机EL显示装置的情况的例子。图15是表示实施本实用新型的状态的有机EL显示装置的剖视图。有机EL显示面板构成为经由密封树脂并通过密封基板600覆盖形成有有机EL元件等的元件基板500。元件基板500形成得比密封基板600大，在元件基板500为1片的部分安装有驱动器IC110，另外，连接有用于向有机EL显示面板供给电源和信号的主柔性布线基板120等。

密封基板600兼作触摸面板，在密封基板600上连接有触摸面板用柔性布线基板130。在密封基板600之上安装有用于防止反射的偏振片即防止反射用偏振片601。然而，根据有机EL显示装置的不同，也有不存在用于防止反射的偏振片的情况。

在图15中，在密封基板600之上，隔着紫外线固化树脂350粘结有用于保护有机EL显示面板的保护玻璃300。在保护玻璃300的周边形成有黑框301这一点也与图1及图2所示的液晶显示装置的情况相同。

即，在有机EL显示装置的情况下，也产生保护玻璃300的黑框301之下的紫外线固化树脂350不固化的问题。为了解决该问题，如图15所示，能够设为如下结构：在保护玻璃300之上隔着安装树脂20配置导光块10，从导光块10的侧面照射紫外线UV，由此能够使紫外线UV也照射至黑框301的下侧。

即，能够将实施例1至3中说明的本实用新型的内容直接对有机EL显示装置适用。由此，在有机EL显示装置中，也能够解决黑框下侧的紫外线固化树脂不固化的问题点。

此外，在以上的实施例中，将导光块在保护玻璃之上配置于显示面板的端子侧并照射紫外线。但是，若TFT基板或对置基板变薄，则存在基板产生挠曲而难以如图4那样从横向照射紫外线的情况。在这样的情况下，不限于端子部侧的边，能够通过在保护玻璃的其他的边配置导光块，来使紫外线固化树脂的均匀的固化变为可能。