CN111830740A - 盖板玻璃以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供盖板玻璃以及显示装置。根据一个实施方式，为一种盖板玻璃，具有第1侧面以及与上述第1侧面相面对的第2侧面，在上述第2侧面上设置有反射材料，在上述第1侧面上未设置上述反射材料，上述第2侧面的表面粗糙度大于上述第1侧面的表面粗糙度。

Description

盖板玻璃以及显示装置
本申请基于2019年4月15日提交的日本在先专利申请2019-077169，并要求享受其优先权，该在先申请以引用方式全部援用于本申请。
技术领域
本发明实施方式涉及盖板玻璃以及显示装置。
背景技术
近年，提出有具备相对于光呈现散射性或透明性的光调制元件的各种照明装置。在一个例子中，光调制元件作为光调制层而具备高分子分散液晶层。光调制元件配置在导光板的背后，使从导光板的侧面入射的光散射。
从发光元件射出的光入射到导光板的侧面，并从该侧面的相反侧向导光板的外部漏出。因此，要求改善光的利用效率。
发明内容
根据一个实施方式，本发明为一种盖板玻璃，具有第1侧面以及与上述第1侧面相面对的第2侧面，在上述第2侧面上设置有反射材料，在上述第1侧面上未设置上述反射材料，上述第2侧面的表面粗糙度大于上述第1侧面的表面粗糙度。
根据另一个实施方式，本发明为一种显示装置，具备：发光元件；盖板玻璃，具有与上述发光元件对置的第1侧面、以及与上述第1侧面相面对的第2侧面；显示面板，具备高分子分散液晶层；以及粘接层，将上述盖板玻璃与上述显示面板进行粘接，上述第2侧面的表面粗糙度大于上述第1侧面的表面粗糙度。
附图说明
图1是表示本实施方式的显示装置DSP的一个构成例的俯视图。
图2是表示图1所示的显示面板PNL的一个构成例的截面图。
图3是表示能够应用于本实施方式的显示装置DSP的盖板玻璃30以及发光模块3的俯视图。
图4是表示本实施方式的显示装置DSP的一个构成例的截面图。
图5是表示第2侧面30D的一个构成例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式进行说明。另外，公开的内容仅为一例，本领域技术人员能够容易地想到的不脱离发明主旨的适当变更当然包含在本发明的范围内。关于附图，为了使说明更明确，与实际的形态相比较，有时将各部分的宽度、厚度、形状等示意性地表示，但仅为一例，不限定本发明的解释。另外，在本说明书以及附图中，有时对于与在已经出现过的附图中说明了的构成要素发挥相同或者类似的功能的构成要素标注相同的参照符号，并省略详细的说明。
图1是表示本实施方式的显示装置DSP的一个构成例的俯视图。在一例中，第1方向X、第2方向Y以及第3方向Z相互正交，但也可以按照90度以外的角度交叉。第1方向X与第2方向Y相当于与构成显示装置DSP的基板的主面平行的方向，第3方向Z相当于显示装置DSP的厚度方向。在本实施方式中，将对由第1方向X以及第2方向Y规定的X-Y平面进行观察的情况称为俯视。
显示装置DSP具备：具备高分子分散液晶层(以下简称为液晶层LC)的显示面板PNL；布线基板1；IC芯片2；以及发光模块3。
显示面板PNL具备第1基板SUB1、第2基板SUB2、液晶层LC以及密封SE。在俯视时，第1基板SUB1与第2基板SUB2重叠。第1基板SUB1与第2基板SUB2通过密封SE而粘接。液晶层LC被保持在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间，并被密封SE密封。
如在图1中放大而示意性地表示的那样，液晶层LC包括聚合物31和液晶分子32。在一例中，聚合物31是液晶聚合物。聚合物31形成为沿着第1方向X延伸的条状，并在第2方向Y上排列。液晶分子32分散在聚合物31的间隙中，并以其长轴沿着第1方向X的方式取向。聚合物31以及液晶分子32分别具有光学各向异性或折射率各向异性。聚合物31对于电场的响应性比液晶分子32对于电场的响应性低。
在一例中，聚合物31的取向方向与有无电场无关而几乎不变化。另一方面，液晶分子32的取向方向为，在对液晶层LC施加了阈值以上的高电压的状态下，根据电场而变化。在未对液晶层LC施加电压的状态下，聚合物31以及液晶分子32各自的光轴相互平行，入射到液晶层LC的光在液晶层LC内几乎不散射地透射(透明状态)。在对液晶层LC施加了电压的状态下，聚合物31以及液晶分子32各自的光轴相互交叉，入射到液晶层LC的光在液晶层LC内散射(散射状态)。
显示面板PNL具备显示图像的显示部DA以及包围显示部DA的边框状的非显示部NDA。密封SE位于非显示部NDA。显示部DA具备在第1方向X以及第2方向Y上排列成矩阵状的像素PX。
如在图1中放大表示的那样，各像素PX具备开关元件SW、像素电极PE、共用电极CE、以及液晶层LC等。开关元件SW例如由薄膜晶体管(TFT)构成，与扫描线G以及信号线S电连接。扫描线G与在第1方向X上排列的像素PX各自中的开关元件SW电连接。信号线S与在第2方向Y上排列的像素PX各自中的开关元件SW电连接。像素电极PE与开关元件SW电连接。共同电极CE被相对于多个像素电极PE共同地设置。液晶层LC(特别是液晶分子32)由在像素电极PE与共用电极CE之间产生的电场驱动。电容CS例如形成在与共用电极CE相同电位的电极以及与像素电极PE相同电位的电极之间。
如后所述，扫描线G、信号线S、开关元件SW以及像素电极PE设置于第1基板SUB1，共用电极CE设置于第2基板SUB2。在第1基板SUB1中，扫描线G以及信号线S与布线基板1或IC芯片2电连接。
布线基板1和IC芯片2安装于第1基板SUB1的伸出部Ex。伸出部Ex相当于第1基板SUB1中不与第2基板SUB2重叠的部分。布线基板1例如是能够弯折的柔性印制电路基板。IC芯片2例如内置有输出图像显示所需要的信号的显示驱动器等。另外，IC芯片2也可以安装于布线基板1。
发光模块3在俯视时与伸出部Ex重叠。发光模块3具备多个发光元件LD。多个发光元件LD沿着第1方向X隔开间隔地排列。
图2是表示图1所示的显示面板PNL的一个构成例的截面图。
第1基板SUB1具备透明基板10、绝缘膜11及12、电容电极13、开关元件SW、像素电极PE、以及取向膜AL1。透明基板10具备主面(外表面)10A以及在主面10A相反侧的主面(内表面)10B。开关元件SW设置在主面10B侧。绝缘膜11设置于主面10B，覆盖开关元件SW。另外，图1所示的扫描线G以及信号线S设置在透明基板10与绝缘膜11之间，但在此处省略图示。电容电极13设置在绝缘膜11与12之间。像素电极PE在绝缘膜12与取向膜AL1之间按照每个像素PX来设置。即，电容电极13设置在透明基板10与像素电极PE之间。像素电极PE经由电容电极13的开口部OP与开关元件SW电连接。像素电极PE夹着绝缘膜12而与电容电极13重叠，形成像素PX的电容CS。取向膜AL1覆盖像素电极PE。取向膜AL1与液晶层LC接触。
第2基板SUB2具备透明基板20、共用电极CE、以及取向膜AL2。透明基板20具备主面(内表面)20A以及在主面20A相反侧的主面(外表面)20B。透明基板20的主面20A与透明基板10的主面10B相面对。共同电极CE设置于主面20A。取向膜AL2覆盖共同电极CE。取向膜AL2与液晶层LC接触。另外，在第2基板SUB2中，也可以在开关元件SW、扫描线G以及信号线S的正上方分别设置遮光层。另外，也可以在透明基板20与共用电极CE之间、或者共用电极CE与取向膜AL2之间设置透明的绝缘膜。共用电极CE遍及多个像素PX而配置，并在第3方向Z上与多个像素电极PE对置。另外，共用电极CE与电容电极13电连接，且与电容电极13为相同电位。
液晶层LC位于像素电极PE与共用电极CE之间。
透明基板10及20例如是玻璃基板，但也可以是塑料基板等绝缘基板。绝缘膜11例如包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等透明的无机绝缘膜、以及丙烯酸树脂等透明的有机绝缘膜。绝缘膜12是氮化硅等透明的无机绝缘膜。电容电极13、像素电极PE以及共用电极CE是由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材料形成的透明电极。取向膜AL1及AL2是具有与X-Y平面大致平行的取向限制力的水平取向膜。在一例中，取向膜AL1及AL2被沿着第1方向X进行取向处理。另外，所谓取向处理，可以是研磨处理，也可以是光取向处理。
图3是表示能够应用于本实施方式的显示装置DSP的盖板玻璃30以及发光模块3的俯视图。
盖板玻璃30具有沿着第1方向X延伸的第1侧面30C和第2侧面30D、以及沿着第2方向Y延伸的第3侧面30E和第4侧面30F。第1侧面30C与第2侧面30D在第2方向Y上彼此相面对，第3侧面30E与第4侧面30F在第1方向X上彼此相面对。第1侧面30C在第2方向Y上与发光元件LD相面对。反射材料40设置于第2侧面30D。反射材料40遍及第2侧面30D的整体而紧密接触，在反射材料40与第2侧面30D之间未夹设空气层、粘接层等。反射材料40不设置于第1侧面30C、第3侧面30E以及第4侧面30F。反射材料40例如由银等具有光反射性的金属材料形成。
在本实施方式中，第2侧面30D的表面粗糙度大于第1侧面30C的表面粗糙度。另外，第3侧面30E以及第4侧面30F各自的表面粗糙度小于第2侧面30D的表面粗糙度。在一例中，第3侧面30E与第4侧面30F各自的表面粗糙度等于第1侧面30C的表面粗糙度。即，在盖板玻璃30中，第2侧面30D是具有微细且随机的凹凸的粗糙面，第1侧面30C、第3侧面30E以及第4侧面30F是几乎没有凹凸的平滑面或镜面。
在本实施方式中，作为表面粗糙度，采用算术平均粗糙度(Ra)。该表面粗糙度Ra能够通过JIS规格JIS B 0601：2001所规定的方法来测定。例如，第2侧面30D具有大于0.3μm的表面粗糙度Ra。第1侧面30C、第3侧面30E以及第4侧面30F具有0.3μm以下的表面粗糙度。
在其他观点中，当着眼于表示光扩散性的程度的雾度值时，第2侧面30D具有比第1侧面30C大的雾度值。另外，第3侧面30E以及第4侧面30F具有与第1侧面30C相等的雾度值。
本实施方式的雾度的定义为，扩散透射率相对于全光线透射率的比例(扩散透射率/全光线透射率)。雾度值例如能够通过雾度计来测定。例如，第2侧面30D具有10％以上的雾度值。第1侧面30C、第3侧面30E以及第4侧面30F具有小于10％的雾度值。即，第2侧面30D具有比第1侧面30C高的光扩散性。在目视时，第2侧面30D被视觉辨认为如磨砂玻璃那样几乎不透明，第1侧面30C、第3侧面30E以及第4侧面30F被视觉辨认为几乎透明。
具备这种粗糙面的第2侧面30D的盖板玻璃30能够如以下那样形成。在一例中，能够通过利用氢氟酸对第2侧面30D进行化学加工来形成粗糙面。或者，能够通过利用粒度为#600～800的旋转砂轮对第2侧面30D进行机械加工来形成粗糙面。之后，通过在第2侧面30D上蒸镀银等金属材料，由此能够形成反射材料40。这样的盖板玻璃30之后被粘接于显示面板PNL。
另外，第3侧面30E与第4侧面30F也可以是与第2侧面30D相同的粗糙面，反射材料40也可以设置于第3侧面30E与第4侧面30F。
图4是表示本实施方式的显示装置DSP的一个构成例的截面图。另外，关于显示面板PNL，仅图示出主要部分。
透明基板(第1透明基板)10具有在第2方向Y上彼此相面对的侧面10C和侧面10D。透明基板(第2透明基板)20具有在第2方向Y上彼此相面对的侧面(第5侧面)20C和侧面(第6侧面)20D。第1基板SUB1的伸出部Ex相当于侧面10C与侧面20C之间的区域。侧面10D与侧面20D在第3方向Z上重叠。
盖板玻璃30通过粘接层AD而粘接于显示面板PNL。即，盖板玻璃30具有在第3方向Z上彼此相面对的主面(内表面)30A和主面(外表面)30B。粘接层AD为透明，夹设在透明基板20的主面20B与盖板玻璃30的主面30A之间。盖板玻璃30具有与透明基板10及20相同的折射率。粘接层AD的折射率小于盖板玻璃30的折射率。
在图4所示的例子中，盖板玻璃30的第1侧面30C在第3方向Z上与透明基板20的侧面20C重叠。另外，第2侧面30D在第3方向Z上与透明基板10的侧面10D以及透明基板20的侧面20D重叠。但是，有时第1侧面30C相对于侧面20C在第2方向Y上偏移，有时第2侧面30D相对于侧面20D在第2方向Y上偏移。
如上所述，第2侧面30D的表面粗糙度大于第1侧面30C的表面粗糙度，并且，大于侧面10C和10D以及侧面20C和20D各自的表面粗糙度。
设置于第2侧面30D的反射材料40不与粘接层AD接触。另外，反射材料40也不与透明基板10和20、以及密封SE接触。另外，在侧面10D和侧面20D上也可以设置与反射材料40不同的反射材料(例如，经由粘接层而粘接的反射带)。
发光模块3设置于伸出部Ex。发光元件LD重叠于透明基板10，并与布线基板F电连接。发光元件LD例如是发光二极管，虽然不进行详述，但是具备红色发光部、绿色发光部以及蓝色发光部。发光元件LD在第3方向Z上设置在第1基板SUB1与布线基板F之间。另外，发光元件LD在第2方向Y上与侧面20C以及第1侧面30C相面对，并朝向这些侧面20C以及第1侧面30C发光。另外，在发光元件LD与侧面20C以及第1侧面30C之间也可以设置有透明的导光体。
接着，参照图4对从发光元件LD射出的光L1进行说明。
发光元件LD朝向侧面20C以及第1侧面30C射出光L1。光L1沿着表示第2方向Y的箭头的朝向传播，从侧面20C入射到透明基板20，并且从第1侧面30C入射到盖板玻璃30。光L1一边被反复反射，一边在显示面板PNL的内部传播。入射到未被施加电压的液晶层LC的光L1，几乎不散射地透射液晶层LC。另外，入射到被施加了电压的液晶层LC的光L1，由于液晶层LC而散射。显示装置DSP为，从主面10A侧能够观察到，并且从主面30B侧也能够观察到。另外，无论是从主面10A侧观察显示装置DSP的情况、还是从主面30B侧观察显示装置DSP的情况下，都能够经由显示装置DSP而观察到显示装置DSP的背景。
然而，如上所述，粘接层AD的折射率小于盖板玻璃30的折射率。因此，入射到盖板玻璃30的光L1，被粘接层AD与盖板玻璃30之间的界面反射，而难以到达透明基板20以及液晶层LC。换言之，在盖板玻璃30中传播的光L1中，到达了主面30A的光几乎都被全反射，仅从全反射条件偏离的入射角的光到达透明基板20以及液晶层LC。在盖板玻璃30中，一边被反复反射一边传播的光L1到达第2侧面30D。由于第2侧面30D被反射材料40覆盖，因此到达了第2侧面30D的光L1被反射材料40反射，由此再次入射到盖板玻璃30。此时，由于第2侧面30D为粗糙面，因此入射到盖板玻璃30光包括从上述全反射条件偏离的入射角的光，并到达透明基板20以及液晶层LC，有助于显示。
在第2侧面30D不是粗糙面且未被反射材料40覆盖的比较例中，到达了第2侧面30D的光L1无助于显示，而向盖板玻璃30的外部漏出。另外，即使假设第2侧面30D被反射材料40覆盖，在第2侧面30D不是粗糙面的情况下，来自反射材料40的反射光会再次在盖板玻璃30的内部一边全反射一边传播，为无助于显示。
根据本实施方式，与比较例相比较，能够将从盖板玻璃30漏出的光重新利用为有助于显示的光，能够提高光的利用效率。
另外，在盖板玻璃30中，在与发光模块3的位置相反的一侧设置有反射材料40，在显示面板PNL中，与发光模块3的位置相反侧的区域被来自反射材料40的反射光照明。因此，能够提高从发光模块3远离的区域的亮度。因而，与比较例相比较，能够减小接近发光模块3的区域与远离发光模块3的区域之间的亮度差，能够抑制显示质量降低。
在将显示面板PNL与盖板玻璃30粘接了时，从促进来自发光元件LD的光L1向显示面板PNL以及盖板玻璃30入射的观点出发，优选第1侧面30C位于侧面20C的正上方。另一方面，有时第2侧面30D相对于侧面20D偏移。
在为了抑制光从侧面10D、侧面20D以及第2侧面30D泄漏，而在这三个侧面上粘接反射带的情况下，由于侧面20D与第2侧面30D的偏移，有可能难以均匀地粘接反射带。另外，在侧面20D与第2侧面30D之间的阶差中存在空气层，有可能导致反射带的粘接力降低、或者来自反射带的反射光变得不均匀。
在本实施方式中，将预先在第2侧面30D上紧密接触了反射材料40的盖板玻璃30粘接于显示面板PNL。因此，无需跨越侧面20D以及第2侧面30D地粘接反射带。因此，能够解决上述课题。
图5是表示第2侧面30D的一个构成例的图。图5(A)是俯视图，图5(B)是截面图。
第2侧面30D具有多个凹部CC。凹部CC具有直径Dm和深度Dp。在一例中，直径Dm为0.3μm以下。在图5所示的例子中，多个凹部CC有规则地排列为矩阵状，但并不限定于该例子。另外，多个凹部CC具有相同的直径Dm，但邻接的凹部CC也可以具有不同的直径Dm。另外，多个凹部CC具有相同的深度Dp，但邻接的凹部CC也可以具有不同的深度Dp。
在形成有这种凹部CC的第2侧面30D中，光容易被散射，而透射率降低。换言之，在盖板玻璃30的内部传播的光，在到达了形成有凹部CC的第2侧面30D时，难以透射第2侧面30D，而容易被第2侧面30D反射。即，与第2侧面30D为镜面的情况相比较，由第2侧面30D反射的光量增加，能够重新利用到达了第2侧面30D的光。
而且，根据本实施方式，第2侧面30D被反射材料40覆盖。因此，透射了第2侧面30D的光也会被反射材料40反射，能够重新利用。
如以上说明的那样，根据本实施方式，能够提供一种能够抑制漏光的盖板玻璃以及显示装置。
另外，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于权利要求所记载的发明和与其等同的范围中。

Claims (14)

1.一种盖板玻璃，其中，
具有第1侧面以及与上述第1侧面相面对的第2侧面，
在上述第2侧面上设置有反射材料，
在上述第1侧面上未设置上述反射材料，
上述第2侧面的表面粗糙度大于上述第1侧面的表面粗糙度。
2.如权利要求1所述的盖板玻璃，其中，
进一步具有彼此相面对的第3侧面以及第4侧面，
上述第3侧面及上述第4侧面各自的表面粗糙度小于上述第2侧面的表面粗糙度。
在上述第3侧面及上述第4侧面上未设置上述反射材料。
3.如权利要求1所述的盖板玻璃，其中，
上述第1侧面具有0.3μm以下的表面粗糙度，
上述第2侧面具有大于0.3μm的表面粗糙度。
4.如权利要求1所述的盖板玻璃，其中，
上述第1侧面具有小于10％的雾度值，
上述第2侧面具有10％以上的雾度值。
5.一种显示装置，具备：
发光元件；
盖板玻璃，具有与上述发光元件对置的第1侧面、以及与上述第1侧面相面对的第2侧面；
显示面板，具备高分子分散液晶层；以及
粘接层，将上述盖板玻璃与上述显示面板进行粘接，
上述第2侧面的表面粗糙度大于上述第1侧面的表面粗糙度。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中，
上述粘接层的折射率小于上述盖板玻璃的折射率。
7.如权利要求5所述的显示装置，其中，
进一步具备设置于上述第2侧面的反射材料。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中，
上述反射材料不与上述粘接层接触。
9.如权利要求5所述的显示装置，其中，
上述第1侧面具有0.3μm以下的表面粗糙度，
上述第2侧面具有大于0.3μm的表面粗糙度。
10.如权利要求5所述的显示装置，其中，
上述第1侧面具有小于10％的雾度值，
上述第2侧面具有10％以上的雾度值。
11.如权利要求5所述的显示装置，其中，
上述显示面板具备第1透明基板以及第2透明基板，
上述高分子分散液晶层被保持在上述第1透明基板与上述第2透明基板之间，
上述发光元件重叠于上述第1透明基板，并与上述第2透明基板的第5侧面对置。
12.如权利要求11所述的显示装置，其中，
上述粘接层将上述盖板玻璃与上述第2透明基板进行粘接。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中，
上述第1侧面重叠于上述第5侧面。
14.如权利要求13所述的显示装置，其中，
上述第2透明基板具有在上述第5侧面相反侧的第6侧面，
上述第2侧面重叠于上述第6侧面，
上述第2侧面的表面粗糙度大于上述第6侧面的表面粗糙度。
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