JP2002365620A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の表示品位の低下や経時的な剥離などを
防ぐことができると共に、狭額縁化や小型化も実現でき
る液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 反射型の液晶パネル４と、液晶パネル４
を光源１および導光板２により照明するフロントライト
３とからなり、導光板２が液晶パネル４に所定のギャッ
プ８をもって対向配置された液晶表示装置において、導
光板２または液晶パネル４の対向面に、導光板２の成形
材料に近い屈折率を持つ接着剤を滴下すると共に、ギャ
ップ８内の表示範囲対応域７の外側に、表示範囲対応域
７に頂点を向け、その頂点から外側に拡開する形状のギ
ャップ保持材６を複数個配置し、塗り拡げられた接着剤
を介して導光板２と液晶パネル４とを貼り合わせるよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型の液晶パネ
ルと、この液晶パネルを光源および導光板により前方か
ら照明するフロントライトとからなる液晶表示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、液晶層を２枚のガラス
基板で挟んだ液晶パネルによって、照射された光の透過
光量あるいは反射光量を調節、制御することによって文
字や画像を表示するものである。

【０００３】透過型の液晶表示装置としては、液晶パネ
ルの背後にバックライトを配し、表示範囲を後方から照
明するようにしたバックライト方式がその主流となって
いる。一方、反射型の液晶表示装置としては、液晶パネ
ルを前方から照明するフロントライトを用いたフロント
ライト方式がその主流となっている。

【０００４】このフロントライト方式の液晶表示装置
は、各メーカーとも現在のところまだ採用され始めたば
かりで、バックライト方式と比較して消費電力の点では
勝っているが、輝度やコントラストなどその開発課題が
残っている状況である。

【０００５】図５（ａ）は、従来のフロントライト方式
の液晶表示装置を簡略して示す縦断面図である。この液
晶表示装置は、光源１に入射端面２ａを近接させて導光
板２を配してフロントライト３を構成している。４は反
射型の液晶パネルであり、液晶層４ｃを２枚のガラス基
板４ａ、４ｂで挟み、入射光を反射させる反射板（図示
せず）を備えている。そしてフロントライト３の導光板
２を、液晶パネル４に所定のギャップ８を持って対向配
置し、液晶表示装置を構成している。導光板２の発光面
側にはプリズム状の光拡散面２ｂが形成され、入射光を
導光板２の厚み方向に反射させて液晶パネル４を照明し
ている。

【０００６】このような面状の発光体であるフロントラ
イト３は、導光板２の発光面がユーザーの目に直に晒さ
れるため、透明性、均質性は前記透過型の液晶パネルを
備えたバックライト方式の液晶表示装置以上に要求され
る。このフロントライト３に用いられる導光板２の成形
材料は、ＰＣ、ＰＭＭＡ、オレフィン系の光学用樹脂で
ある。また導光板２は、その殆どが射出成形法により成
形されており、現状では数１０μｍの反りが生じている
が、導光板２のような１ｍｍ前後の厚みの平板樹脂材料
を反りなく成形することは大変難しい。

【０００７】このような導光板２の反りに起因して、導
光板２を液晶パネル４に貼り合わせる際に、導光板２の
反った箇所が部分的に液晶パネル４を押圧すると、その
押圧された部分に対応する液晶パネル４のギャップ（ガ
ラス基板４ａ、４ｂ間の液晶層４ｃの充填部分）の変化
により液晶層の変調度合が変わり、表示ムラとなって見
えるという問題がある。

【０００８】そこで、導光板２の反りを吸収し、液晶パ
ネル４への影響を無くすため、図５に示すものでは、導
光板２を液晶パネル４に所定のギャップ８をもって対向
配置し、そのギャップ８内の表示範囲対応域７の外側
に、例えば図５（ｂ）に示すような線状のスペーサ９を
連続して、あるいは部分的に複数個（図示せず）配置し
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来例にお
いて、反りによって生じる問題の解消のために前記ギャ
ップ８を設けたことによって空気層１０が生じる。この
空気層１０は導光板２の屈折率と違うため、導光板２の
表面での光の反射が大きくなり、画像の表示性能が劣っ
てしまう問題を生じさせる。

【００１０】そこで最近では、コントラストや視野角の
改善のために、導光板２と液晶パネル４とを導光板２の
成形材料に近い屈折率を有する接着剤によって貼り合わ
せる方法が用いられ始めている。

【００１１】しかしこの貼り合わせ方法を用いたフロン
トライト方式の液晶表示装置では、接着剤を塗り拡げた
ときに、スペーサ周り（特に角部）に気泡が滞留し、そ
の気泡が貼り合わせ時に混入して貼り合わせ後の接着層
中に残留する。そこに光が照射されるとそれが輝点とし
て観察されるために画像の表示品位を落としたり、気泡
の残留部位の接着強度が低下することにより経時的な剥
離が起きやすくなるなど、フロントライト方式自身の信
頼性に対する問題が生じている。また、貼り合わせ時に
導光板が加圧された際に、その加圧力や接着剤の粘度に
よっては、反りのある導光板がさらに撓んでしまうの
で、表示範囲対応域の外側に配置されたスペーサでは充
分にギャップを保持しきれなくなる場合も生じる。

【００１２】そこで本発明は上記問題点を解決し、接着
層への気泡の残留を防ぐような形状のギャップ保持材を
配することで、画像の表示品位の低下や経時的な剥離な
どを防ぐことができると共に、接着層にギャップ保持力
を持たせることで、狭額縁化や小型化も実現できる液晶
表示装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願第１発明の液晶表示
装置は上記目的を達成するために、反射型の液晶パネル
と、この液晶パネルを光源および導光板により照明する
フロントライトとからなり、前記導光板が前記液晶パネ
ルに所定のギャップをもって対向配置された液晶表示装
置において、導光板または液晶パネルの対向面に、導光
板の成形材料に近い屈折率を持つ接着剤を滴下すると共
に、ギャップ内の表示範囲対応域の外側に、表示範囲対
応域に頂点を向け、その頂点から外側に拡開する形状の
ギャップ保持材を複数個配置し、塗り拡げられた接着剤
を介して導光板と液晶パネルとを貼り合わせるように構
成したことを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、導光板と液晶パネルと
をその対向面のいずれかに滴下された接着剤を介して貼
り合わせるときに導光板または液晶パネルが加圧される
と、前記接着剤が、導光板または液晶パネルの表示範囲
対応域より外側に拡がっていく。その際、ギャップ保持
材が、表示範囲対応域に向けた頂点から外側に拡開する
形状に形成され、表示範囲対応域の外側に複数個配置さ
れているので、接着剤を外側に塗り拡げやすく、ギャッ
プ保持材の周り（特に内側）に気泡が滞留するのを防ぐ
ので、導光板と液晶パネルとを貼り合わせる際に接着剤
に気泡を巻き込まず、接着剤を加圧または硬化して形成
した接着層中に気泡が残留するのを防止することができ
る。尚、接着剤は導光板の成形材料に近い屈折率を持っ
ているので、画像の表示性能に影響を与えないのは勿論
である。したがって、このようなギャップ保持材を液晶
表示装置に用いることによって、画像の表示品位の低下
や経時的な剥離などの問題を防ぐことができる。

【００１５】上記第１発明において、ギャップ保持材
を、表示範囲対応域に頂点を向けた断面三角形状に形成
すると好適である。

【００１６】また本願第２発明は上記発明と同様の構成
の液晶表示装置において、ギャップ保持材の形状を、導
光板または液晶パネルの長辺と同じ長さの線状に形成し
ているので、気泡が滞留しやすい線状形状の端部（角
部）が存在しないために、上記発明の形状と同じく、貼
り合わせ時に接着剤に気泡を巻き込まないので、前記接
着層中に気泡が残留するのを防止し、このギャップ保持
材を液晶表示装置に用いることによって、画像の表示品
位の低下や経時的な剥離などの問題を防ぐことができ
る。

【００１７】また本願第３発明は上記発明と同様の構成
の液晶表示装置において、ギャップ保持材をギャップ内
の表示範囲対応域の内側に、前記接着剤と同種または同
特性の透明樹脂材料で形成されたギャップ保持材を配置
しているので、ギャップ保持材が接着剤と一体となって
導光板の成形材料に近い屈折率層を形成できる上、導光
板と液晶パネルとを貼り合わせる際に、ギャップ保持材
が表示範囲対応域の内側に位置してギャップ保持力を発
揮し、加圧による導光板の撓みを防止することができ
る。また、ギャップ保持材が表示範囲対応域の内側に位
置することにより、液晶表示装置の狭額縁化、小型化も
実現できる。尚、同種または同特性の物質間ではぬれ性
が良いので、接着剤を塗り拡げやすく、ギャップ保持材
の周りに気泡が滞留しにくいが、さらに減圧雰囲気にて
貼り合わせを行うことによって、ギャップ内の空気が吸
引されるので、接着層中のギャップ保持材の周りに気泡
が残留するのを防止することができ、上記発明と同じ
く、画像の表示品位の低下や経時的な剥離などの問題を
防ぐことができる。

【００１８】また上記各発明において、前記ギャップ保
持材を導光板に一体成形した液晶表示装置とすれば、組
立工程も簡略化できるので好適である。

【００１９】また本願第４発明は上記発明と同様の構成
の液晶表示装置において、導光板または液晶パネルの表
示範囲対応域より大きい範囲に、導光板の成形材料に近
い屈折率を持つ高粘性材料で成形されたシート状接着剤
をギャップ内に配置し、前記シート状の接着剤を介して
導光板と液晶パネルとを減圧雰囲気にて貼り合わせるよ
うに構成したことを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、シート状接着剤が導光
板または液晶パネルの表示範囲対応域より大きく、それ
自体で前記ギャップを保持可能な高粘性材料で形成され
ているので、ギャップ内で均一にギャップ保持力を発揮
でき、表示範囲対応域における加圧による導光板の撓み
を防止することができると共に、ギャップ保持材なしで
接着層のみでギャップ保持が実現できるので、液晶表示
装置の狭額縁化、小型化が実現できる。尚、シート状接
着剤は滴下して塗り拡げる接着剤と異なり、貼り合わせ
時に気泡を巻き込む心配はないが、片側の貼り合わせ面
にギャップ内に存在している気泡を残留させないよう
に、貼り合わせを減圧雰囲気にて行い、気泡を外部へ吸
引させているので、上記各発明と同様に、接着剤の貼り
合わせ面に気泡が残留するおそれがなく、画像の表示品
位の低下や経時的な剥離などの問題を防ぐことができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示装置を、
図１〜図４を用いて説明する。

【００２２】（実施形態１）図１は、実施形態１の液晶
表示装置を簡略して示す縦断面図と平面図である。この
液晶表示装置は、図１（ａ）に示すように、光源１に入
射端面２ａを近接させて導光板２を配してフロントライ
ト３を構成している。このフロントライト３に対向配置
されて照明される反射型の液晶パネル４は、液晶層４ｃ
を２枚のガラス基板４ａ、４ｂで挟み、入射光を反射さ
せる反射板（図示せず）を備えている。導光板２の発光
面側にはプリズム状の光拡散面２ｂが形成され、入射光
を導光板２の厚み方向に反射させて液晶パネル４を照明
している。

【００２３】従来例で説明したように、フロントライト
３に用いられる平板状で樹脂製の導光板２には数１０μ
ｍ程度の反りが生じるが、この反りを吸収して液晶パネ
ル４への影響を無くすため、導光板２と液晶パネル４と
の間にギャップ８を形成している。実施形態１では、こ
のギャップ８に、導光板２の成形材料に近い屈折率層を
なす接着層５が配されている。

【００２４】実施形態１では接着層５を形成するため
に、導光板２と液晶パネル４の貼り合わせ前に、導光板
２または液晶パネル４の表示範囲対応域７（図１
（ｂ））に、ディスペンサなどによって接着剤を滴下し
ている。この接着剤は、透明で導光板２の成形材料に近
い屈折率を持つものを採用しているので、表示品位に影
響を与えない。また、導光板２と液晶パネル４との間に
形成されるギャップ８は、接着層５が配されることと、
前記表示範囲対応域７より外側位置にギャップ保持材６
が配されることとによって、１〜２００μｍ程度に保持
される。

【００２５】ギャップ保持材６は、接着剤の材質に応じ
た接着層５の形成方法によりその形状や配置が異なる
が、ディスペンサなどによる接着剤塗布の場合、滴下さ
れた接着剤を塗り拡げやすく、ギャップ保持材６の周り
（特に内側）に気泡が滞留し、その気泡が導光板２と液
晶パネル４を貼り合わせる際に接着剤に巻き込んで、仕
上がった接着層５内に残留しないよう、その形状や配置
を最適化する必要がある。具体的には、接着剤流れのデ
ッドゾーンがギャップ保持材６との界面６ａに発生しな
いような、図１（ｂ）に示すように、導光板２の長辺に
沿って、表示範囲対応域７の外側に対向配置された線状
体や、図２に示すように、表示範囲対応域７に頂点を向
けて複数個配置された断面三角形状の柱状体が好適に使
用できる。尚、柱状体の形状はこれに限定されず、表示
範囲対応域７に頂点を向け、その頂点から外側に拡開す
る形状であればその他の形状のものでも良い。

【００２６】実施形態１では、ギャップ保持材６を上記
のような形状および配置にすることにより、接着層５中
のギャップ保持材６周りに気泡が滞留してしまうことを
防ぎ、画像の表示品位の低下や経時的な剥離などの問題
を防ぐことができる。

【００２７】（実施形態２）図２は、実施形態２の液晶
表示装置を簡略して示し、（ａ）は導光板２を下方より
見た平面図、（ｂ）はその縦断面図である。この液晶表
示装置の基本構成は図１で示したものと同様であるの
で、その説明は省略する。

【００２８】実施形態２では、ギャップ保持材６を導光
板２と一体成形した点で実施形態１とは異なる。そして
このギャップ保持材６は、実施形態１でも例示したよう
に、表示範囲対応域７に頂点を向けた断面三角形状の柱
状体をなし、表示範囲対応域の外側に４カ所配置されて
いる。

【００２９】ギャップ保持材６は上記のような形状によ
り、接着剤を外側に塗り拡げやすく、気泡がその周り
（特に内側）に滞留しにくいので、実施形態１と同様
に、画像の表示品位の低下や経時的な剥離などの問題を
防ぐことができる。その上、実施形態２では、ギャップ
保持材６を導光板２に一体成形したことにより、導光板
２の射出成形時に一緒に形成されるので組立工程の簡略
化も実現できる。

【００３０】（実施形態３）図３は、実施形態３の液晶
表示装置を簡略して示し、（ａ）は導光板２を下方より
見た平面図、（ｂ）はその縦断面図、（ｃ）は導光板２
と液晶パネル４とを貼り合わせた状態の縦断面図であ
る。この液晶表示装置の基本構成は図１で示したものと
同様であるので、その説明は省略する。

【００３１】実施形態２では、ギャップ保持材６を、接
着層５を形成する接着剤と同種または同特性の透明樹脂
材料で形成し、かつそれらを表示範囲対応域７内に配置
した点で上記各実施形態とは異なる。

【００３２】ギャップ保持材６に使用される材料として
は、接着層５と同じ屈折率などの物性を有するアクリル
系などの樹脂材料が適用できる。ギャップ保持材６の成
形方法としては、凹版オフセット印刷による形状転写、
転写物の硬化や樹脂材料にギャップ８と同径の例えば５
０μｍ程度の樹脂ビーズ等のフィーラーを混ぜたものを
ディスペンスする方法などがある。このように成形され
たギャップ保持材６は、導光板２と液晶パネル４との貼
り合わせ時に、図３（ｃ）に示すように、接着層５内に
同じ屈折率層として一体的に形成され、接着層５と共に
ギャップ８を保持することができる。また、ギャップ保
持材６が表示範囲対応域７の内側に位置してギャップ保
持力を発揮しているので、加圧による導光板２の撓みを
防止することができる。

【００３３】上記のように構成されたギャップ保持材６
を用いると、表示範囲対応域７に滴下された接着剤が塗
り拡がる際、同物性どうし濡れ性よく拡がり、気泡が滞
留しにくいが、さらに減圧雰囲気にて貼り合わせること
によって、ギャップ８内の空気が吸引されるので、貼り
合わせ後の接着層５中のギャップ保持材６の周りに気泡
が残留するのを防止することができ、上記各実施形態と
同様に画像の表示品位の低下や経時的な剥離などの問題
を防ぐことができる。また、接着層５とギャップ保持材
６の物性をそろえることで表示品位を落とさず、表示範
囲対応域７内にギャップ保持材６が配置することによ
り、液晶表示装置自体の狭額縁化や小型化を実現でき
る。

【００３４】（実施形態４）図４は、実施形態４の液晶
表示装置を簡略して示し、（ａ）は接着層５が配された
導光板２を下方より見た平面図、（ｂ）は導光板２と液
晶パネル４とを貼り合わせた状態の縦断面図である。こ
の液晶表示装置の基本構成は図１で示したものと同様で
あるので、その説明は省略する。

【００３５】実施形態４では、ギャップ保持材６を、表
示範囲対応域７より大きい範囲に、それ自体でギャップ
８を保持可能で且つ導光板２の成形材料に近い屈折率を
持つ材料で形成されたシート状接着剤で接着層５を形成
した点で上記各実施形態とは異なる。このシート状接着
剤は、接着層５となる透明なアクリル樹脂フィルムの上
下の接着面が剥離フィルム（離型用ＰＥＴフィルム）に
よって被覆されたものを用い、その貼り合わせ方法とし
ては、導光板２または液晶パネル４のいずれかの被接着
面にラミネートなどの方法により、前記剥離フィルムを
剥がしてシート状接着剤の接着面を貼り付け、もう一方
の接着面は減圧雰囲気にて貼り合わせ、接着層５内に気
泡が残留しないような方法を採用する必要がある。

【００３６】実施形態４では、導光板２と液晶パネル４
とを減圧雰囲気にて接着層５を形成するシート状接着剤
によって貼り合わせるので、真空引きにより接着面に介
在しやすい気泡を外部へ吸引させることができるので、
貼り合わせ後の接着層５に気泡の残留はなく、上記各実
施形態と同様に画像の表示品位の低下や経時的な剥離な
どの問題を防ぐことができる。また実施形態４では、シ
ート状接着剤を用いることにより接着層５自体で均一に
ギャップ８の保持機能を発揮でき、特別なギャップ保持
材を必要としないので液晶表示装置自体の狭額縁化や小
型化を実現できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば、接着剤を塗り拡げやすいような形状のギ
ャップ保持材によって、導光板の反りを吸収するギャッ
プを保持することは勿論、接着層中の気泡の残留を防止
できるため、画像の表示品位の低下や経時的な剥離など
を防ぐことができると共に、表示範囲対応域内側に配さ
れたギャップ保持材またはギャップ保持機能を有する接
着層によって表示範囲対応域でのギャップ保持力を確保
することで、狭額縁化や小型化も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１における液晶表示装置を概
略して示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は導光板を下方
より見た平面図。

【図２】本発明の実施形態２における液晶表示装置を概
略して示し、（ａ）は導光板を下方より見た平面図、
（ｂ）はその縦断面図。

【図３】本発明の実施形態３における液晶表示装置を概
略して示し、（ａ）は導光板を下方より見た平面図、
（ｂ）はその縦断面図、（ｃ）は導光板と液晶パネルを
貼り合わせた状態の縦断面図。

【図４】本発明の実施形態４における液晶表示装置を概
略して示し、（ａ）は接着層が配された導光板を下方よ
り見た平面図、（ｂ）は導光板と液晶パネルを貼り合わ
せた状態の縦断面図。

【図５】従来例の液晶表示装置を概略して示し、（ａ）
は縦断面図、（ｂ）は導光板を下方より見た平面図。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 導光板 ３ フロントライト ４ 液晶パネル ５ 接着層 ６ ギャップ保持材 ７ 表示範囲対応域 ８ ギャップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射型の液晶パネルと、この液晶パネル
   を光源および導光板により照明するフロントライトとか
   らなり、前記導光板が前記液晶パネルに所定のギャップ
   をもって対向配置された液晶表示装置において、導光板
   または液晶パネルの対向面に、導光板の成形材料に近い
   屈折率を持つ接着剤を滴下すると共に、ギャップ内の表
   示範囲対応域の外側に、表示範囲対応域に頂点を向け、
   その頂点から外側に拡開する形状のギャップ保持材を複
   数個配置し、塗り拡げられた接着剤を介して導光板と液
   晶パネルとを貼り合わせるように構成したことを特徴と
   する液晶表示装置。
2. 【請求項２】 ギャップ保持材は、表示範囲対応域に頂
   点を向けた断面三角形状に形成されている請求項１記載
   の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 反射型の液晶パネルと、この液晶パネル
   を光源および導光板により照明するフロントライトとか
   らなり、前記導光板が前記液晶パネルに所定のギャップ
   をもって対向配置された液晶表示装置において、導光板
   または液晶パネルの対向面に、導光板の成形材料に近い
   屈折率を持つ接着剤を滴下すると共に、ギャップ内の表
   示範囲対応域の外側に、導光板または液晶パネルの長辺
   と同じ長さの線状に形成されたギャップ保持材を配置
   し、塗り拡げられた接着剤を介して導光板と液晶パネル
   とを貼り合わせるように構成したことを特徴とする液晶
   表示装置。
4. 【請求項４】 反射型の液晶パネルと、この液晶パネル
   を光源および導光板により照明するフロントライトとか
   らなり、前記導光板が前記液晶パネルに所定のギャップ
   をもって対向配置された液晶表示装置において、導光板
   または液晶パネルの対向面に、導光板の成形材料に近い
   屈折率を持つ接着剤を滴下すると共に、ギャップ内の表
   示範囲対応域の内側に、前記接着剤と同種または同特性
   の透明樹脂材料で形成されたギャップ保持材を配置し、
   塗り拡げられた接着剤を介して導光板と液晶パネルとを
   減圧雰囲気にて貼り合わせるように構成したことを特徴
   とする液晶表示装置。
5. 【請求項５】 ギャップ保持材が、導光板に一体成形さ
   れている請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表
   示装置。
6. 【請求項６】 反射型の液晶パネルと、この液晶パネル
   を光源および導光板により照明するフロントライトとか
   らなり、前記導光板が前記液晶パネルに所定のギャップ
   をもって対向配置された液晶表示装置において、導光板
   または液晶パネルの表示範囲対応域より大きい範囲に、
   導光板の成形材料に近い屈折率を持つ高粘性材料で成形
   されたシート状接着剤をギャップ内に配置し、前記シー
   ト状接着剤を介して導光板と液晶パネルとを減圧雰囲気
   にて貼り合わせるように構成したことを特徴とする液晶
   表示装置。