JP2002202410A - 液晶表示装置の表面保護板 - Google Patents

液晶表示装置の表面保護板

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JP2002202410A
JP2002202410A JP2000402561A JP2000402561A JP2002202410A JP 2002202410 A JP2002202410 A JP 2002202410A JP 2000402561 A JP2000402561 A JP 2000402561A JP 2000402561 A JP2000402561 A JP 2000402561A JP 2002202410 A JP2002202410 A JP 2002202410A
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Akihiro Honma
章浩 本間
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶表示装置用カバーガラスの湾曲度を確実に
制御し、量産したときにおける品質のばらつきを防止
し、像認識性を安定化する。 【解決手段】凸レンズ2及び凹レンズ4は、平らなガラ
スの片面に研磨加工等で予め凹凸の湾曲をそれぞれ形成
してなる。レンズ2,4の平らな面で偏光板3を上下から挟
んだ積層構造をなしている。研磨加工等は加工精度がよ
いので、精度の高い曲率のレンズ2,4を安定に量産でき
る。凸レンズ2の凸部の曲率及び出っ張り高さh並びに
凹レンズ4の凹部の曲率及び引っ込み深さhを同じにす
ることにより、レンズ2,4のレンズ効果を相殺し、液晶
表示装置に表示される像を歪むことがなく、安定に視認
できるようにしている。また、高さhを最大径(対角
線)Lに対して0.1%以上とし、外光の入射による周
囲の景色映像を十分に反射分散させ、外光による周囲像
を視覚的にぼかしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の表
示面上に一体で備えられ、該表示面を保護するととも
に、該表示面による外光の反射防止機能を担う液晶表示
装置の表面保護板に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置の表面保護板は、ガラス等
の透明体でなり、ガラス製のものはカバーガラスと称さ
れている。このカバーガラスは、液晶表示装置における
表示面の保護および反射防止の為に必要不可避であるこ
とはよく知られている。図2に従来例の液晶表示装置と
カバーガラスの構成を示す。(A)は平面図であり、
(B)は正面図である。液晶表示装置は、微小な間隙で
対面する2枚のガラス板の間に液晶物質を充填し、該両
ガラス板の外側面に偏光層を設けた液晶セルを有する。
符号6は、液晶セルにおけるそれら2枚のガラス板のう
ちの一方61と、ガラス板61の表面に設けられた偏光層62
とでなる表面板構造を示す。この表面板構造6における偏
光層62側の面は、液晶表示装置の表示面をなしている。
符号5bは従来のカバーガラスを示す。カバーガラス5
bは、この表示面に固着され、表示面を覆い、表示面を
大気から遮断し、大気中の湿度が偏光層62の性能を低下
させるのを防ぐように、該表示面を保護するとともに、
該表示面による外光反射を防止する。
【0003】図4に従来のカバーガラス5bの構成を示
す。(A)は平面図であり、(B)は右側面図であり、
(C)は正面図である。また、(D)は、平面図(A)
におけるCC線で紙面に垂直に切断し、矢印方向に見た
断面図(CC断面図)である。従来のカバーガラス5b
は、上からの湾曲ガラス2bと下からの湾曲ガラス4b
とで偏光板3bを挟んでなる3層の積層構造である。ま
た、湾曲ガラス2bの上面と湾曲ガラス4bの下面には
反射防止膜1bがコーティングされている。
【0004】カバーガラス5bは、湾曲ガラス2bと湾
曲ガラス4bとを表裏の層として有するので、全体とし
て湾曲した構造をなしている。ガラス2bとガラス4b
がいずれも平板ガラスである場合、カバーガラス5b周
囲の景色(照明など)から放射された外光が映りこみ、
この外光が反射され、かなり鮮明な視覚画像として認識
され、液晶表示装置で表示される映像に重なり、該映像
を誤認識させる原因となってしまう。しかし、ガラス2
b及び4bを湾曲させることによって、ガラスに映りこ
む外光を反射分散させることができる。カバーガラス5
bによるこの作用により、液晶表示装置で表示される映
像に外光による景色が重畳されることはなくなり、ひい
ては反射像の重なりによる表示映像の誤認識を防止でき
る。これが、カバーガラス5bを湾曲構造とした理由で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】カバーガラスの湾曲
は、上述したように、像認識性の向上に有効である。従
来のカバーガラス5bの湾曲構造は、平らな2枚のガラ
スの間に平らな偏光板を挟んだ後に、ガラスの弾力に抗
してガラスに外力を加え、ガラスを湾曲させるという機
械的作用によって形成される。しかし、この方法により
製造したカバーガラスの湾曲度、即ち曲率は、機械的外
力をガラスに加えることによるガラスに残存する変形の
量に依存する。そこで、従来の加工方法で得られる湾曲
度の精度は、加工の都度ばらついていた。量産において
品質にばらつきが避けられなかった。液晶表示装置の表
面保護板を構成する材料としては、ガラスの他に透明な
プラスチックも可能であるが、湾曲精度に関する解決す
るべき課題は同様である。本発明はかかる課題に鑑みて
なされたものであり、湾曲度を高精度に制御して量産で
き、ひいては映像認識性の安定化を可能にする表面保護
板を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は次の手段を提供する。 [1]ガラス等の透明体でなる第1層および第2層で偏
光層を挟んだ積層構造をなし、液晶表示装置の表示面に
該第1層を対面させて該表示面に固着され、該表示面を
保護するとともに、該表示面による外光反射を防止する
表面保護板において、前記偏光層は平板でなり、前記第
1層は、前記偏光層に密着する側の面が平面であり、こ
の平面に対向する側の面が凹面である凹レンズであり、
前記第2層は、前記偏光層に密着する側の面が平面であ
り、この平面に対向する側の面が凸面である凸レンズで
あることを特徴とする表面保護板。
【0007】[2]前記凹レンズの縁から該凹レンズの
底までの深さhは前記積層構造の平面形における最大径
Lの0.1%以上であることを特徴とする前記[1]に記
載の表面保護板。
【0008】[3]前記凸レンズにおける凸側の出っ張
り高さhは前記積層構造の平面形における最大径Lの0.
1%以上であることを特徴とする前記[1]に記載の表
面保護板。
【0009】[4]前記凸レンズ及び凹レンズの曲率が
等しいことを特徴とする前記[1],[2]又は[3]
に記載の表面保護板。
【0010】[5]前記第1層における凹面および前記
第2層における凸面に反射防止膜を備えることを特徴と
する前記[1]乃至[4]に記載の表面保護板。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態につい
て図1及び図2を参照して説明する。この実施の形態
は、偏光層を挟む第1及び第2の層をガラスで形成して
なるカバーガラスである。図1は、この第1の実施の形
態にかかるカバーガラス5の構成を示す図であり、
(A)は平面図、(B)は右側面図、(C)は正面図、
(D)は断面図である。(D)の断面図は、(A)の平
面図におけるAA線で紙面に垂直に切断し、矢印方向に
見た図、すなわちAA断面図である。但し、AA断面図
では断面を表すハッチングは省略してある。なお、平面
図(A)におけるGG線で紙面に垂直に切断し、矢印方
向に見た図、すなわちGG断面図もAA断面図と同じに
現れる。GG断面図は、AA断面図と同じに現れるの
で、図示を省略してある。カバーガラス5は、偏光板3
(前述の偏光層に相当する平板)を上からの凸レンズ2
(前述の第2の層に相当)と下からの凹レンズ4(前述
の第1の層に相当)とで挟んだ3層の積層構造である。
また、凸レンズ2の上面と凹レンズ4の下面には反射防
止膜1がコーティングされている。
【0012】凸レンズ2の凸部の曲率と凹レンズ4の凹
部の曲率は同じであり、凸レンズ2の凸部の出っ張り高
さと凹レンズ4の凹部の窪みの深さとは同じ値hにして
ある。このhは、平面図(A)にある対角線の長さLに
対して0.1%以上とすることが好ましく、この実施の
形態では1%である。凸レンズ2において、凸部に対向
する面、すなわち偏光板3に接する面は、平面である。
同様に、凹レンズ4において、凹部に対向する面、すな
わち偏光板3に接する面は、平面である。
【0013】図2は、図1の実施の形態と液晶表示装置
との関係を示す図であり、同図(A)は図1のカバーガ
ラス5の平面図である。また、図2(B)は、その実施
の形態5を液晶表示装置における液晶セルの表面板構造6
に固定した状態を示す側面図である。表面板構造6は、
液晶セルにおける液晶物質を挟む2枚の平らなガラス板
のうちの一方であるガラス板61と、このガラス板61の表
面に密着して設けられた偏光層62とでなる。図2は、従
来技術の欄で既に参照し説明した図である。本図に示さ
れるように、本実施の形態であるカバーガラス5の外観
は既述の従来のカバーガラス5bと変わらない。カバーガ
ラス5は、従来のカバーガラス5bと同様に、液晶表示装
置の表示面に固定されている。
【0014】反射防止膜1は、金属酸化物、フッ素化合
物等の薄膜の積層構造物でなる。この実施の形態である
カバーガラス5は正方形であり、その対角線Lの長さは3
0cmである。凸レンズ2の凸部の出っ張り高さh(=凹レン
ズ4の凹部の窪みの深さh)は、カバーガラス5の対角線
の長さLの1.0%(=3mm)である。偏光板3は、染料系
またはヨウ素系の偏光板であり、その厚みは0.2mmであ
る。凸レンズ2の下面と偏光板3との間及び凹レンズ4
の上面と偏光板3との間には、紫外線硬化型または熱硬
化型の屈折率1.4から1.6の間の透明な接着剤を介
在させてあり、接着剤は凸レンズ2、偏光板3及び凹レ
ンズ4を一体的に固着している。
【0015】凸レンズ2は、厚み5.0mmの平面ガラスを
研磨し、凸形状を形成する研磨加工法か、或いは凸形状
を有する型に溶融ガラスを流し込む成型工法で形成され
る。同様に、凹レンズ4は、厚み5.0mmの平面ガラスを
研磨し、凹形状を形成する研磨加工法か、或いは凹形状
を有する型に溶融ガラスを流し込む成型工法で形成され
る。研磨加工法または成型工法により凸レンズ2及び凹
レンズ4を量産すれば、凸レンズ2の凸部および凹レン
ズ4の凹部を高い精度で製作でき、凸レンズ2の凸部の
曲率及び出っ張り高さh並びに凹レンズ4の凹部の曲率
及び窪みの深さhは安定して設計許容値内となる。
【0016】図3は、本発明の第2の実施の形態を示す
図である。(A)は平面図、(B)は右側面図、(C)
は正面図、(D)及び(E)は断面図である。断面図
(D)は、平面図(A)におけるBB線で紙面に垂直に
切断し、矢印方向に見た図、すなわちBB断面図であ
る。断面図(E)は、平面図(A)におけるHH線で紙
面に垂直に切断し、矢印方向に見た図、すなわちHH断
面図である。但し、BB断面図では断面を表すハッチン
グは省略してある。この実施の形態のカバーガラス5a
は、平板状の偏光板3を凸レンズ2a及び凹レンズ4aで
挟んでなる積層構造である。凸レンズ2aの底面および
凹レンズ4aの上面は平面である。凸レンズ2aにおける
凸形状及び凹レンズ4aにおける凹形状は、樋状であ
る。そこで、カバーガラス5aにおける縦の辺51に平行で
偏光板3に垂直な面における厚みは一定である。加工の
方法は第1の実施の形態と同一である。また、凸レンズ
2a及び凹レンズ4aの曲率は同じである。凸レンズ2a
の凸部の出っ張り高さと凹レンズ4aの凹部の窪みの深
さとは同じ値hにしてある。このhは平面図(A)にあ
る対角線の長さに対して0.1%以上であれば足り、こ
こでは1%である。第1の実施の形態に相当する部品で
あり、第1の実施の形態におけるものとは相違するもの
には符号1から5にアルファベットの小文字aを付けて
表してある。
【0017】図5から図7はカバーガラスの形状が多角
形、円または楕円の場合の構成を表している。上下のガ
ラスとして予め研磨加工等により平板ガラスを加工して
凸状および凹状に形成し、平板の偏光板を両ガラスで挟
む構成は図1の第1の実施の形態と変わりない。
【0018】図5は本発明の第3の実施の形態を示す。
この実施の形態は、多角形カバーガラスの一例であり、
平面形が5角形のものである。凸レンズ2dの凸部の曲
率及び出っ張り高さhと凹レンズ4dの凹部の曲率及び
引っ込み深さhとは、第1の実施の形態と同様に、同じ
にしてある。このhは平面図(A)にある最長の対角線
の長さLに対して0.1%以上としてある。他の加工等
の構成は第1の実施の形態と同じであり、第1の実施の
形態における要素に相当する要素には、符号1から5に
アルファベットの小文字dを付けて表してある。
【0019】図6は本発明の第4の実施の形態を示す。
この実施の形態は、平面形状が円であるカバーガラスの
例である。凸レンズ2eの凸部の曲率及び出っ張り高さ
hと凹レンズ4eの凹部の曲率及び引っ込み深さhと
は、第1の実施の形態と同様に、同じにしてある。この
hは平面図(A)にある最長の径の長さ即ち直径Lに対
して0.1%以上としてある。他の加工等の構成は第1
の実施の形態と同一であり、第1の実施の形態における
要素に相当する要素には、符号1から5にアルファベッ
トの小文字eを付けて表してある。
【0020】図7は本発明の第5の実施の形態を示す。
この実施の形態は、平面形状が楕円のカバーガラスの例
である。凸レンズ2fの凸部の曲率及び出っ張り高さh
と凹レンズ4fの凹部の曲率及び引っ込み深さhとは、
第1の実施の形態と同様に、同じにしてある。このhは
平面図(A)における最長の径の長さ即ち長径Lに対し
て0.1%以上としてある。他の加工等の構成は第1の
実施の形態と同一であり、第1の実施の形態における要
素に相当する要素には、図1から5にアルファベットの
小文字fをつけて表してある。
【0021】以上に説明した実施の形態は、本発明にお
ける第1及び第2の層をガラスで構成したカバーガラス
であった。しかしながら、第1及び第2の層は透明体で
あれば足り、プラスチックでも差し支えない。また、以
上に説明した実施の形態では、各部の寸法、形状などを
具体的に示したが、本発明がこれらの実施の形態に限定
されるものでないことは勿論である。
【0022】また、上述の実施の形態では、凸レンズに
おける凸部の出っ張り高さh並びに凹レンズにおける凹
部の引っ込み深さhが積層構造(凸レンズ及び凹レンズ
で偏光板を挟んだ構造)の平面形における最大径Lの0.
1%以上であるとした。ここで、最大径Lは、その平面
形が多角形、円又は楕円であれば、それぞれ対角線のう
ちの最大値、直径又は長径を指すことは、前述のとおり
である。本明細書では、多角形における対角線も径の定
義に含めることとした。
【0023】
【発明の効果】本発明による液晶表示装置の表面保護板
は、上述の実施の形態で説明したように、加工精度がよ
い研磨加工等で予め凹凸の湾曲を形成した第1及び第2
の層(ガラス等)で平らな偏光層を上下から挟んだ積層
構造でなる。そこで、本発明を採用することにより、第
1及び第2の層における曲率の精度が高く、品質の揃っ
た液晶表示装置の表面保護板を量産できる。また、凸レ
ンズをなす第2層における凸部の曲率及び出っ張り高さ
hと凹レンズをなす第1層における凹部の曲率及び引っ
込み深さhとは高い精度で同じにできるので、第1層お
よび第2層のレンズ効果を相殺させることが容易にで
き、ひいては本発明の表面保護板を液晶表示装置に備え
ることにより、液晶表示装置に表示される映像を歪むこ
とがなく視認でき、映像を安定して認識できる。また、
高さhを積層構造の最大径Lに対して0.1%以上とす
ることにより、外光の入射に起因する周囲の景色映像を
積層構造で反射分散させ、景色映像を視覚的にぼかし、
液晶表示装置に表示される映像の視認性を十分に高くで
きる。この、視認性の品質も、製品に拘わらず安定に保
持できる。要するに、本発明によれば、湾曲度を高精度
に制御して量産でき、ひいては映像認識性の安定化が容
易な表面保護板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るカバーガラス
を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態及び従来の形態に係
るカバーガラスと液晶表示装置との一体構成を示す概略
図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るカバーガラス
を示す図である。
【図4】従来のカバーガラスを示す図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係るカバーガラス
を示す図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態に係るカバーガラス
を示す図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態に係るカバーガラス
を示す図である
【符号の説明】
1,1a,1b,1d,1e,1f…反射防止膜 2,2a,2d,2e,2f…凸レンズ 2b…湾曲ガラス 3,3b…偏光板 4,4a,4d,4e,4f…凹レンズ 4b…湾曲ガラス 5,5a,5d,5e,5f…本発明のカバーガラス 5b…従来のカバーガラス 6…液晶表示装置における液晶セルの表面板構造 61…平面ガラス板 62…偏光層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 302 G09F 9/00 313 313 G02B 1/10 A Fターム(参考) 2H049 BA02 BA27 BB51 BB62 BB65 BC22 2H090 JB02 JC04 JC18 JD13 LA12 2H091 FA26X FA37X FB06 FB07 FC15 GA16 LA12 LA16 2K009 AA02 BB02 CC03 CC06 5G435 AA01 AA17 BB12 GG02 GG43

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス等の透明体でなる第1層および第2
    層で偏光層を挟んだ積層構造をなし、液晶表示装置の表
    示面に該第1層を対面させて該表示面に固着され、該表
    示面を保護するとともに、該表示面による外光反射を防
    止する表面保護板において、 前記偏光層は平板でなり、 前記第1層は、前記偏光層に密着する側の面が平面であ
    り、この平面に対向する側の面が凹面である凹レンズで
    あり、前記第2層は、前記偏光層に密着する側の面が平
    面であり、この平面に対向する側の面が凸面である凸レ
    ンズであることを特徴とする表面保護板。
  2. 【請求項2】前記凹レンズの縁から該凹レンズの底まで
    の深さhは前記積層構造の平面形における最大径Lの0.
    1%以上であることを特徴とする請求項1に記載の表面保
    護板。
  3. 【請求項3】前記凸レンズにおける凸側の出っ張り高さ
    hは前記積層構造の平面形における最大径Lの0.1%以
    上であることを特徴とする請求項1に記載の表面保護
    板。
  4. 【請求項4】前記凸レンズ及び凹レンズの曲率が等しい
    ことを特徴とする請求項1,2又は3に記載の表面保護
    板。
  5. 【請求項5】前記第1層における凹面および前記第2層
    における凸面に反射防止膜を備えることを特徴とする請
    求項1乃至4に記載の表面保護板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017501433A (ja) * 2013-11-22 2017-01-12 パン、チェウォンBANG, Chaewon ベゼルの目立たない透光性カバーを備えたマルチスクリーンディスプレイ装置

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