JP2004287406A - Patterning phase difference plate, liquid crystal display panel and manufacturing method for liquid crystal display panel - Google Patents
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Description
本発明は、複数の視点に対して異なる画像を表示する表示状態と全画面領域で一つの画像を表示する表示状態とを切替可能な液晶表示パネル、例えば、2D/3D切替型液晶表示パネルなどに用いられるパターン化位相差板、該パターン化位相差板を備えた液晶表示パネル、並びに液晶表示パネルの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display panel capable of switching between a display state in which different images are displayed for a plurality of viewpoints and a display state in which one image is displayed in the entire screen area, such as a 2D / 3D switchable liquid crystal display panel. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a patterned retardation plate used for a liquid crystal display, a liquid crystal display panel including the patterned retardation plate, and a method for manufacturing a liquid crystal display panel.
近年、基板上に配向膜および液晶層を形成した位相差板において、その異なる領域に異なる光学特性を持たせたパターン化位相差板を視差バリアとして用いた2D/3D切替型液晶表示パネルが提案されている(例えば、特許文献1)。 In recent years, a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel using a patterned retarder having different optical characteristics in different regions as a parallax barrier in a retarder having an alignment film and a liquid crystal layer formed on a substrate has been proposed. (For example, Patent Document 1).
上記パターン化位相差板を視差バリアとして用いた2D/3D切替型液晶表示パネルでは、液晶パネルの偏光板にパターン化位相差板を貼り合わせる必要がある。この時、視差バリアと偏光板との貼り合わせに対して要求される位置精度は数μmレベルである。したがって、偏光板とパターン化位相差板との貼り合わせ前、すなわち偏光板とパターン化位相差板とが空間的に離れた状態でこれらの位置合わせを行い、その後で両者を密着させることは精度の点から困難である。 In a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel using the patterned retarder as a parallax barrier, it is necessary to attach the patterned retarder to a polarizing plate of the liquid crystal panel. At this time, the positional accuracy required for bonding the parallax barrier and the polarizing plate is on the order of several μm. Therefore, before bonding the polarizing plate and the patterned retarder, that is, in a state where the polarizing plate and the patterned retarder are spatially separated from each other, they are aligned, and then it is necessary to bring them into close contact with each other. It is difficult from the point of view.
そのため、上記2D/3D切替型液晶表示パネルにおいては、偏光板とパターン化位相差板との貼り合わせるにあたって、偏光板とパターン化位相差板とを密着させた後に位置合わせを行っている。この場合、偏光板とパターン化位相差板との貼り合わせにはUV硬化型の樹脂を用い、偏光板とパターン化位相差板との密着後、UVを照射して樹脂を硬化させる手法が取られる。
ところが、上記従来の貼り合わせ方法で偏光板とパターン化位相差板とを貼り合わせた場合、UV硬化型樹脂とパターン化位相差板の液晶層とが直接接することとなるが、両者は共にアクリル系樹脂であるため、混ざりやすい状態にある。 However, when the polarizing plate and the patterned retarder are laminated by the above-mentioned conventional laminating method, the UV curable resin and the liquid crystal layer of the patterned retarder are in direct contact with each other. Because it is a system resin, it is in a state of being easily mixed.
さらに、パターン化位相差板の液晶層はモノアクリレートとジアクリレートの混合物であり、UV硬化型樹脂とパターン化位相差板の液晶層とが混ざった状態で、UV硬化型樹脂の硬化を行うと、ジアクリレート分子ではその両端で架橋されるが、モノアクリレート分子では片方の端のみで架橋される。このため、モノアクリレート分子では一方の端がフリーとなるため、液晶層における液晶分子の配向が乱されやすい。 Further, the liquid crystal layer of the patterned retardation plate is a mixture of monoacrylate and diacrylate, and when the UV-curable resin is cured in a state where the UV-curable resin and the liquid crystal layer of the patterned retardation plate are mixed. The diacrylate molecule is cross-linked at both ends, while the monoacrylate molecule is cross-linked at only one end. For this reason, since one end of the monoacrylate molecule is free, the orientation of the liquid crystal molecule in the liquid crystal layer is easily disturbed.
そのため、UV硬化型樹脂とパターン化位相差板の液晶層とが接すると、パターン化位相差板の位相差が降下し、2D/3Dの表示品位を損なうという問題がある。 Therefore, when the UV-curable resin contacts the liquid crystal layer of the patterned retardation film, the phase difference of the patterned retardation film drops, and there is a problem that the display quality of 2D / 3D is impaired.
また、パターン化位相差板の液晶層は非常に傷つきやすい膜であり、液晶層形成後に洗浄を行うことが困難である。このため、偏光板とパターン化位相差板との貼り合わせ前に、パターン化位相差板の液晶層にゴミや汚れが付着した場合これを除去することが難しく、また物理的に表面が破損しやすいということも歩留まりを低下させる原因となる。 Further, the liquid crystal layer of the patterned retardation plate is a film that is very easily damaged, and it is difficult to perform cleaning after forming the liquid crystal layer. Therefore, if dust or dirt adheres to the liquid crystal layer of the patterned retardation plate before bonding the polarizing plate and the patterned retardation plate, it is difficult to remove the dust and dirt, and the surface is physically damaged. Easiness also causes a decrease in yield.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、UV硬化型樹脂による偏光板とパターン化位相差板との貼り合わせ時において、パターン化位相差板の位相差の降下を防止し、かつその洗浄を可能とすることで歩留まりを向上させることのできるパターン化位相差板を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a polarizing plate and a patterned retardation plate which are made of a UV-curable resin. An object of the present invention is to provide a patterned retardation plate capable of preventing the lowering of the film and enabling the cleaning thereof to improve the yield.
本発明のパターン化位相差板は、上記の課題を解決するために、基板素材上に、配向方向がそれぞれ異なる第1配向領域および第2配向領域が形成された配向膜と、該配向膜上に形成される液晶層とを有するパターン化位相差板において、上記液晶層上に保護膜が形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, a patterned retardation plate of the present invention comprises: an alignment film in which a first alignment region and a second alignment region having different alignment directions are formed on a substrate material; And a liquid crystal layer formed on the liquid crystal layer, wherein a protective film is formed on the liquid crystal layer.
上記の構成によれば、パターン化位相差板の液晶層が保護膜によって保護される。このため、上記パターン化位相差板を、例えば2D/3D切替型液晶表示パネルの視差バリアとして用いる構成において、該パターン化位相差板を表示画像生成手段として用いられる液晶表示パネルに貼り合わせる際に、パターン化位相差板の液晶層が接着剤として用いられるUV硬化型樹脂に接することがない。 According to the above configuration, the liquid crystal layer of the patterned retardation film is protected by the protective film. For this reason, in a configuration in which the patterned retarder is used as a parallax barrier of a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, for example, when the patterned retarder is bonded to a liquid crystal display panel used as a display image generating unit. In addition, the liquid crystal layer of the patterned retardation plate does not come into contact with the UV curable resin used as the adhesive.
これにより、パターン化位相差板の液晶層とUV硬化型樹脂との混ざり合いに起因する液晶層の配向乱れ、すなわち位相差の降下を防止することができる。また、パターン化位相差板と液晶表示パネルとの貼り合わせ前に、液晶層に物理的・化学的なダメージを与えることなくパターン化位相差板を洗浄することも可能となり、ゴミや汚れの付着による貼り合わせ不良といった不具合を低減でき、上記パターン化位相差板を用いた液晶表示パネルにおいて歩留まりの向上を図ることができる。 Thereby, it is possible to prevent the alignment disorder of the liquid crystal layer due to the mixing of the liquid crystal layer of the patterned retardation plate and the UV-curable resin, that is, the drop of the phase difference. In addition, it is possible to clean the patterned retardation plate without physically or chemically damaging the liquid crystal layer before bonding the patterned retardation plate and the liquid crystal display panel. This makes it possible to reduce defects such as bonding failure due to the above, and to improve the yield in a liquid crystal display panel using the patterned retardation plate.
また、上記パターン化位相差板においては、上記保護膜は、150℃以下の低温で成膜可能であることが好ましい。 In the patterned retardation plate, it is preferable that the protective film can be formed at a low temperature of 150 ° C. or less.
上記の構成によれば、上記保護膜の成膜時において、先に形成されている液晶層に熱による変性や分解が生じることを防止できる。 According to the above configuration, it is possible to prevent the liquid crystal layer formed earlier from being denatured or decomposed by heat when the protective film is formed.
また、上記パターン化位相差板においては、上記保護膜は、無機材料により形成されている構成とすることができる。 In the patterned retardation plate, the protective film may be formed of an inorganic material.
また、上記パターン化位相差板においては、上記保護膜は、上記液晶層に化学変化的な影響を及ぼさない有機材料により形成されている構成とすることができる。 In the patterned retardation plate, the protective film may be formed of an organic material that does not chemically affect the liquid crystal layer.
また、本発明の液晶表示パネルは、上記の課題を解決するために、入力される画像データに応じて表示画像を生成する表示画像生成手段と、該表示画像における第1の表示領域と第2の表示領域とにそれぞれ異なる特定の視野角を与える視差バリア手段と、視差バリア手段の効果の有効/無効を切り替えることで第1の表示状態、第2の表示状態を切り替える切替手段とを有する液晶表示パネルにおいて、視差バリア手段として上述のパターン化位相差板の何れかを用いるものであり、上記パターン化位相差板は、その保護膜の形成面を上記表示画像生成手段と対向させた向きで、UV硬化型樹脂を用いて上記表示画像生成手段と貼り合わされていることを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel comprising: a display image generating unit configured to generate a display image in accordance with input image data; a first display area in the display image; Liquid crystal having parallax barrier means for giving different specific viewing angles to the respective display areas, and switching means for switching between a first display state and a second display state by switching the effect of the parallax barrier means on / off. In the display panel, any of the above-described patterned retardation films is used as the parallax barrier means, and the patterned retardation film is oriented such that the surface on which the protective film is formed faces the display image generating means. It is characterized in that it is bonded to the display image generating means by using a UV curable resin.
上記の構成によれば、上記パターン化位相差板を、例えば2D/3D切替型液晶表示パネルの視差バリア手段として用いる構成において、該パターン化位相差板を表示画像生成手段として用いられる液晶表示パネルに貼り合わせる際に、パターン化位相差板の液晶層が保護膜によって保護され、パターン化位相差板の液晶層と接着剤として用いられるUV硬化型樹脂とが接することがない。 According to the above configuration, in the configuration in which the patterned retarder is used as, for example, a parallax barrier unit of a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, the liquid crystal display panel using the patterned retarder as a display image generating unit When bonding the patterned retarder, the liquid crystal layer of the patterned retarder is protected by the protective film, and the liquid crystal layer of the patterned retarder does not come into contact with the UV-curable resin used as the adhesive.
これにより、パターン化位相差板の液晶層とUV硬化型樹脂との混ざり合いに起因する液晶層の配向乱れ、すなわち位相差の降下を防止することができる。また、パターン化位相差板と液晶表示パネルとの貼り合わせ前に、液晶層に物理的・化学的なダメージを与えることなくパターン化位相差板を洗浄することも可能となり、ゴミや汚れの付着による貼り合わせ不良といった不具合を低減でき、上記液晶表示パネルにおいて歩留まりの向上を図ることができる。 Thereby, it is possible to prevent the alignment disorder of the liquid crystal layer due to the mixing of the liquid crystal layer of the patterned retardation plate and the UV-curable resin, that is, the drop of the phase difference. In addition, it is possible to clean the patterned retardation plate without physically or chemically damaging the liquid crystal layer before bonding the patterned retardation plate and the liquid crystal display panel. Therefore, it is possible to reduce defects such as defective bonding, and to improve the yield of the liquid crystal display panel.
また、上記液晶表示パネルにおいては、上記保護膜の厚みは、該保護膜を上記表示画像生成手段に貼り合わせるために使用するUV硬化型樹脂層の厚みとの合計が50μm以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display panel, the total thickness of the protective film and the thickness of the UV-curable resin layer used for bonding the protective film to the display image generating means is preferably 50 μm or less. .
尚、上記保護膜と上記表示画像生成手段に貼り合わせるために使用するUV硬化型樹脂層の厚みとの合計が50μm以下であることにより、例えば3D表示性能の低下を抑制することが出来る。 When the total thickness of the protective film and the thickness of the UV-curable resin layer used for bonding to the display image generating means is 50 μm or less, for example, a decrease in 3D display performance can be suppressed.
また、本発明の液晶表示パネルの製造方法は、上記の課題を解決するために、入力される画像データに応じて表示画像を生成する表示画像生成手段と、該表示画像における第1の表示領域と第2の表示領域とにそれぞれ異なる特定の視野角を与える視差バリア手段と、視差バリア手段の効果の有効/無効を切り替えることで第1の表示状態、第2の表示状態を切り替える切替手段とを有し、上記表示画像生成手段、上記視差バリア手段、および上記切替手段をそれぞれ別に作成した後、これら貼りあわせて液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法において、上記視差バリア手段は、透明基板上に配向膜および液晶層を形成し、さらに液晶層上に保護膜を形成して製造され、上記表示画像生成手段と上記視差バリア手段との貼り合わせ時には、上記表示画像生成手段および上記視差バリア手段が、上記視差バリア手段における保護膜の形成面が上記表示画像生成手段に対向した向きで硬化前のUV硬化型樹脂を介して密着した状態で位置合わせされ、位置合わせの終了後、UV照射によってUV硬化型樹脂が硬化されることを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display panel, comprising: a display image generating unit configured to generate a display image according to input image data; and a first display area in the display image. Barrier means for providing different specific viewing angles to the display area and the second display area, and switching means for switching between the first display state and the second display state by switching on / off the effect of the parallax barrier means. Having the display image generating means, the parallax barrier means, and the switching means separately, and then manufacturing the liquid crystal display panel by bonding these, the parallax barrier means, It is manufactured by forming an alignment film and a liquid crystal layer on a transparent substrate, and further forming a protective film on the liquid crystal layer, and bonding the display image generating means and the parallax barrier means. When the display image generating means and the parallax barrier means are in close contact with each other via a UV-curable resin before curing in a direction in which the protective film forming surface of the parallax barrier means faces the display image generating means. The alignment is performed, and after the alignment is completed, the UV curable resin is cured by UV irradiation.
上記の構成によれば、パターン化位相差板の液晶層とUV硬化型樹脂との混ざり合いに起因する液晶層の配向乱れ、すなわち位相差の降下を防止することができる。 According to the above configuration, it is possible to prevent the alignment disorder of the liquid crystal layer due to the mixture of the liquid crystal layer of the patterned retardation plate and the UV-curable resin, that is, to prevent the phase difference from dropping.
また、上記液晶表示パネルの製造方法においては、上記保護膜は、その成膜時において150℃以下の温度で形成されることが好ましい。 In the method for manufacturing a liquid crystal display panel, it is preferable that the protective film is formed at a temperature of 150 ° C. or less at the time of forming the protective film.
上記の構成によれば、上記保護膜の成膜時において、先に形成されている液晶層に熱による変性や分解が生じることを防止できる。 According to the above configuration, it is possible to prevent the liquid crystal layer formed earlier from being denatured or decomposed by heat when the protective film is formed.
また、上記液晶表示パネルの製造方法においては、上記保護膜は、該保護膜を上記表示画像生成手段に貼り合わせるために使用するUV硬化型樹脂層の厚みとの合計が50μm以下となる厚みに形成されることが好ましい。 In the method for manufacturing a liquid crystal display panel, the protective film may have a thickness such that the total thickness of the protective film and a UV-curable resin layer used for bonding the protective film to the display image generating means is 50 μm or less. It is preferably formed.
尚、上記保護膜と上記表示画像生成手段に貼り合わせるために使用するUV硬化型樹脂層の厚みとの合計が50μm以下であることにより、例えば3D表示性能の低下を抑制することが出来る。 When the total thickness of the protective film and the thickness of the UV-curable resin layer used for bonding to the display image generating means is 50 μm or less, for example, a decrease in 3D display performance can be suppressed.
本発明のパターン化位相差板は、以上のように、上記液晶層上に保護膜が形成されている構成である。 As described above, the patterned retardation plate of the present invention has a configuration in which the protective film is formed on the liquid crystal layer.
それゆえ、上記パターン化位相差板を、例えば2D/3D切替型液晶表示パネルの視差バリアとして用いる構成において、該パターン化位相差板を表示画像生成手段として用いられる液晶表示パネルに貼り合わせる際に、パターン化位相差板の液晶層が接着剤として用いられるUV硬化型樹脂に接することがない。 Therefore, in a configuration in which the patterned retarder is used as, for example, a parallax barrier of a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, when the patterned retarder is bonded to a liquid crystal display panel used as a display image generating unit, In addition, the liquid crystal layer of the patterned retardation plate does not come into contact with the UV curable resin used as the adhesive.
これにより、パターン化位相差板の液晶層とUV硬化型樹脂との混ざり合いに起因する液晶層の配向乱れ、すなわち位相差の降下を防止することができるという効果を奏する。 This has the effect of preventing the alignment disorder of the liquid crystal layer due to the mixing of the liquid crystal layer of the patterned retardation plate and the UV-curable resin, that is, the reduction of the phase difference.
また、パターン化位相差板と液晶表示パネルとの貼り合わせ前にパターン化位相差板を洗浄することも可能となり、ゴミや汚れの付着による貼り合わせ不良を防止して、上記パターン化位相差板を用いた液晶表示パネルにおいて歩留まりの向上を図ることができるという効果を併せて奏する。 In addition, it is possible to wash the patterned retardation plate before laminating the patterned retardation plate and the liquid crystal display panel. In addition, the present invention has an effect that the yield can be improved in a liquid crystal display panel using the same.
本発明の実施の一形態について図1ないし図6に基づいて説明すれば、以下の通りである。先ず、本実施の形態に係るパターン化位相差板が適用される液晶表示パネルの概略構成を図2を参照して説明する。尚、以下の説明では、本発明を2D/3D切替型液晶表示パネルに適用した場合を例示する。すなわち、2D/3D切替型液晶表示パネルでは、視差バリアの効果を有効とする第1の表示状態にて3D表示を行い、視差バリアの効果を無効とする第2の表示状態にて2D表示を行うことができる。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of a liquid crystal display panel to which the patterned retarder according to the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. In the following description, a case where the present invention is applied to a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel will be exemplified. That is, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, 3D display is performed in the first display state in which the effect of the parallax barrier is enabled, and 2D display is performed in the second display state in which the effect of the parallax barrier is disabled. It can be carried out.
上記2D/3D切替型液晶表示パネルは、図2に示すように、表示用液晶パネル10、パターン化位相差板20、スイッチング液晶パネル30を貼り合わせた構成となっている。
As shown in FIG. 2, the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel has a configuration in which a display
表示用液晶パネル10は、TFT液晶表示パネルとして具備されており、第1の偏光板11、対向基板12、液晶層13、アクティブマトリクス基板14、および第2の偏光板15が積層されてなり、アクティブマトリクス基板14には、表示を行うべき画像に対応した画像データがFPC(Flexible Printed Circuits)等の配線51を介して入力される。
The display
すなわち、上記表示用液晶パネル10は、上記2D/3D切替型液晶表示パネルに対し、画像データに応じた表示画面を生成する機能を与えるために備えられている。尚、表示画面を生成する機能を有するものであれば、表示用液晶パネル10における表示方式(TN方式やSTN方式)や駆動方式(アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動)は特に限定されるものではない。
That is, the display
パターン化位相差板20は、視差バリアの一部として機能するものであり、図3(a)に示すように、透明基板21上に配向膜22を形成し、さらにその上に液晶層23と透明保護膜24とを積層してなる構成である。また、パターン化位相差板20のアクティブエリアにおいては、図3(b)に示すように、それぞれ、偏光状態の異なる第1の領域20A(図中、斜線部にて示す)と第2の領域20B(図中、射影部にて示す)とが交互にストライプ状に形成されている。
The patterned
スイッチング液晶パネル30は、駆動側基板31、液晶層32、対向基板33、および第3の偏光板34が積層されてなり、駆動側基板31には液晶層32のON時に駆動電圧を印加するための配線52が接続されている。
The switching
スイッチング液晶パネル30は、液晶層32のON/OFFに応じて該スイッチング液晶パネル30を透過する光の偏光状態を切り替えるために配置されている。尚、スイッチング液晶パネル30は表示用液晶パネル10のようにマトリクス駆動される必要はなく、駆動側基板31および対向基板33に備えられる駆動電極は該スイッチング液晶パネル30のアクティブエリア全面に形成されればよい。
The switching
次に、上記構成の2D/3D切替型液晶表示パネルの表示動作について説明する。 Next, a display operation of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel having the above configuration will be described.
先ず、図2に示す2D/3D切替型液晶表示パネルにおいて、各構成部材の光学軸の方向を図4にて例示する。尚、図4において示される光学軸は、液晶パネルおよび位相差板では配向膜における遅相軸の方向(すなわち、配向膜に対するラビング方向)、偏光板では透過軸の方向である。 First, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel shown in FIG. 2, the direction of the optical axis of each component is illustrated in FIG. The optical axis shown in FIG. 4 is the direction of the slow axis in the alignment film (ie, the rubbing direction with respect to the alignment film) in the liquid crystal panel and the retardation plate, and the direction of the transmission axis in the polarizing plate.
図4の構成では、光源から出射された入射光は、最初にスイッチング液晶パネル30の第3の偏光板34によって偏光される。また、スイッチング液晶パネル30は、3D表示時はOFFの状態で1/2波長板として作用する。
In the configuration of FIG. 4, the incident light emitted from the light source is first polarized by the third
また、スイッチング液晶パネル30を通過した光は、次にパターン化位相差板20に入射される。パターン化位相差板20の第1の領域20Aと第2の領域20Bとでは、そのラビング方向、すなわち遅相軸の方向が異なるため、第1の領域20Aを通過した光と第2の領域20Bを通過した光とでは、その偏光状態が異なる。図4の例では、第1の領域20Aを通過した光と第2の領域20Bを通過した光との偏光軸が90°異なっている。また、パターン化位相差板20は、液晶層23の複屈折率異方性と膜厚とにより1/2波長板として作用するよう設定されている。
The light that has passed through the switching
パターン化位相差板20を通過した光は、表示用液晶パネル10の第2の偏光板15に入射される。3D表示時には、パターン化位相差板20の第1の領域20Aを通過した光の偏光軸は第2の偏光板15の透過軸と平行であり、第1の領域20Aを通過した光は偏光板15を透過する。一方で、第2の領域20Bを通過した光の偏光軸は第2の偏光板15の透過軸と90°の角度をなし、第2の領域20Bを通過した光は偏光板15を透過しない。
The light that has passed through the patterned
すなわち、図4の構成では、パターン化位相差板20と第2の偏光板15との関連した光学作用によって視差バリアの機能が達成され、パターン化位相差板20における第1の領域20Aが透過領域、第2の領域20Bが遮断領域となる。
That is, in the configuration of FIG. 4, the function of the parallax barrier is achieved by the optical action related to the patterned
第2の偏光板15を通過した光は、表示用液晶パネル10の液晶層13において黒表示を行う画素と白表示を行う画素とで異なる光学変調を受け、白表示を行う画素によって光学変調を受けた光のみが第1の偏光板11を透過することで画像表示が行われる。
The light that has passed through the second
この時、上記視差バリアの透過領域を通過することで特定の視野角が与えられた光が、表示用液晶パネル10において右目用画像および左目用画像のそれぞれに対応する画素を通過することで右目用画像と左目用画像とが異なる視野角に分離され、3D表示が行われる。
At this time, light having a specific viewing angle given by passing through the transmissive region of the parallax barrier passes through pixels corresponding to the right-eye image and the left-eye image on the display
また、2D表示が行われる場合には、スイッチング液晶パネル30がONされ、該スイッチング液晶パネル30を通過する光に対して光学変調が与えられない。スイッチング液晶パネル30を通過した光は、次にパターン化位相差板20を通過することで、第1の領域20Aを通過した光と第2の領域20Bを通過した光とで異なる偏光状態が与えられる。
When 2D display is performed, the switching
しかしながら、2D表示の場合では、3D表示の場合とは異なり、スイッチング液晶パネル30での光学変調作用が無いため、パターン化位相差板20を通過した光の偏光軸は、第2の偏光板15の透過軸に対して、左右対称の角度のずれが生じることとなる。このため、パターン化位相差板20の第1の領域20Aを通過した光、第2の領域20Bを通過した光ともに、第2の偏光板15を同じ透過率で透過し、パターン化位相差板20と第2の偏光板15との関連した光学作用による視差バリアの機能が達成されず(特定の視野角が与えられない)、2D表示となる。
However, in the case of 2D display, unlike in the case of 3D display, since there is no optical modulation effect in the switching
続いて、上記2D/3D切替型液晶表示パネルの組立工程を、図5を参照して説明する。 Next, an assembly process of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel will be described with reference to FIG.
本実施の形態に係る2D/3D切替型液晶表示パネルは、それぞれ別々に製造された表示用液晶パネル10、パターン化位相差板20、およびスイッチング液晶パネル30を貼り合わせることによって完成する。
The 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment is completed by bonding separately manufactured display
上記2D/3D切替型液晶表示パネルの組立工程では、図5に示すように、表示用液晶パネル10にパターン化位相差板20がUV硬化型樹脂などの接着剤にて貼り合わされる(S1)。また、この貼り合わせ工程では、表示用液晶パネル10およびパターン化位相差板20が硬化前のUV硬化型樹脂を介して密着した状態で、表示用液晶パネル10およびパターン化位相差板20のそれぞれに形成されたアライメントマーク(図示せず)によって位置合わせされる。そして、位置合わせの終了後、UV照射によってUV硬化型樹脂が硬化され、表示用液晶パネル10およびパターン化位相差板20の貼り合わせが完了する。
In the assembling process of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, as shown in FIG. 5, the patterned
この時、パターン化位相差板20は、透明保護膜24が表示用液晶パネル10に対向する向きで貼り合わされる。これは、透明基板21を表示用液晶パネル10に対向させて貼り合わせた場合、表示用液晶パネル10のアクティブ面とパターン化位相差板20のアクティブ面との間の距離が大きくなり、3D表示時の視差バリア効果が得られないためである。
At this time, the patterned
さらに、パターン化位相差板20付の表示用液晶パネル10に、接着剤によってスイッチング液晶パネル30を貼り合わせることにより、2D/3D切替型液晶表示パネルが完成する(S2〜S3)。
Further, the switching
本発明は、パターン化位相差板20をUV硬化型樹脂により表示用液晶パネル10と貼り合わせる際に、UV硬化型樹脂とパターン化位相差板20の液晶層23とが混ざり合うこと防止する構造に特徴を有するものである。このため、パターン化位相差板20は、図3(a)に示すように、液晶層23の上面に透明保護膜24を形成する構成となっている。このパターン化位相差板20の製造工程を、図6および図1を参照して説明する。
The present invention provides a structure for preventing the UV-curable resin and the
パターン化位相差板20の製造工程においては、図6に示すように、先ず、透明基板(基板素材)21となるガラスに対して洗浄を行い、洗浄された基板の片面にポリイミドを塗布し焼成することで配向膜22を形成する(S11〜S13)。次に配向膜22に対して1回目のラビング処理(第1ラビング)を行う(S14)。第1ラビングにおけるラビング方向は、第1の領域20Aのラビング方向とする。上記S11〜S14の処理が終了した状態を図1(a)に示す。
In the manufacturing process of the patterned
第1ラビング後、洗浄された基板の配向膜22上にレジストを塗布して仮焼きをすることで、レジスト層41が形成される(S15〜S16)。上記S15〜S16の処理が終了した状態を図1(b)に示す。
After the first rubbing, a resist is applied to the cleaned
レジスト層41の形成後、露光・現像・乾燥の工程によって該レジスト層41がパターニングされる(S17〜S18)。パターニングされたレジスト層41は、パターン化位相差板20の第1の領域20Aとなる箇所をマスクするマスク部41aを形成する。上記S17〜S18の処理が終了した状態を図1(c)に示す。
After the formation of the resist
こうしてレジスト層41がパターニングされた後の基板に対し、該レジスト層41側から2回目のラビング処理(第2ラビング)が行われる(S19)。この第2ラビングにおけるラビング方向は、第2の領域20Bのラビング方向とする。この時、配向膜22がマスク部41aで覆われた第1の領域20Aでは、第1ラビングによって形成された遅相軸の向きが維持されるが、マスク部41aで覆われずに露出した第2の領域20Bでは、第2ラビングのラビング方向に沿った遅相軸の向きとなる。上記S19の処理が終了した状態を図1(d)に示す。
A second rubbing process (second rubbing) is performed on the substrate on which the resist
第2ラビング後、洗浄された基板の配向膜22上に残っているレジストに対して再度、露光・現像により、マスク部41aが除去され、その後、乾燥される(S20〜22)。上記S20からS22の処理が終了した状態を図1(e)に示す。
After the second rubbing, the resist remaining on the cleaned
マスク部41aが除去された後の基板に対しては、配向膜22上にUV硬化型液晶溶液がスピンコート法等によって塗布され、さらに該UV硬化型液晶溶液にUV照射を行うことによって液晶分子が架橋され高分子化される(S23〜S24)。こうして、液晶層23が形成される。上記S24の処理が終了した状態を図1(f)に示す。
On the substrate from which the
次に、液晶層23の上にスピンコート法、ゾルゲル法、スパッタリング法等の手段によって透明保護膜24が形成される(S25)。上記S25の処理が終了した状態を図1(g)に示す。
Next, the transparent
上記S11〜S25の処理は、複数のパターン化位相差板20を1枚の大型基板上に一括して形成されるように実施される。このため、複数のパターン化位相差板20が形成された基板を個々のパターン化位相差板20に分断し、検査・洗浄することで、パターン化位相差板20が完成する(S26〜S29)。
The processes of S11 to S25 are performed so that a plurality of patterned
透明保護膜24の性質については、少なくとも以下の3つの条件が要求される。
(1) 光学異方性を持たない。
(2) 150℃以下の低温で成膜可能である。
(3) 表示用液晶パネル10と貼り合わせる際に使用される接着剤層(UV硬化型樹脂)と合わせて50μm以下の膜厚である。
Regarding the properties of the transparent
(1) It has no optical anisotropy.
(2) A film can be formed at a low temperature of 150 ° C. or less.
(3) The total thickness of the adhesive layer (UV curable resin) used for bonding the display
上記(1)の条件は、透明保護膜24自体の光学作用により2D/3Dの表示品位が低下することを避けるために必要な条件である。
The condition (1) is a condition necessary to prevent the display quality of 2D / 3D from deteriorating due to the optical action of the transparent
上記(2)の条件は、透明保護膜24の成膜時において、液晶層23に熱による変性や分解が生じることを防ぐために必要な条件である。
The condition (2) is a condition necessary for preventing the
上記(3)の条件は、視差バリアとなるパターン化位相差板20のアクティブ面(すなわち液晶層23)と表示用液晶パネル10のアクティブ面(すなわち液晶層13)との距離を限定し、例えば3D表示性能の低下を抑制するために必要な条件である。 The condition (3) limits the distance between the active surface of the patterned retardation plate 20 (that is, the liquid crystal layer 23) serving as a parallax barrier and the active surface of the display liquid crystal panel 10 (that is, the liquid crystal layer 13). This is a necessary condition for suppressing a decrease in 3D display performance.
また、透明保護膜24において電極としての機能は必要ないため、透明保護膜24は、ITOやZnOなどの透明導電膜、SiO2などの透明絶縁膜のどちらの性質の膜として形成されていても構わない。また、透明保護膜24は、使用する溶剤がパターン化位相差板20の液晶層23に化学変化的な影響を及ぼさない限り、無機材料だけでなく有機材料を用いても形成されていてもよい。
Since the transparent
以上のように、本実施の形態に係る2D/3D切替型液晶表示パネルでは、パターン化位相差板20において液晶層23が透明保護膜24によって保護されている。このため、パターン化位相差板20を2D/3D切替型液晶表示パネルの視差バリアとして用いる上記構成において、パターン化位相差板20を表示用液晶パネル10に貼り合わせる際に、パターン化位相差板20の液晶層23が接着剤として用いられるUV硬化型樹脂に接することがない。これにより、液晶層23とUV硬化型樹脂との混ざり合いに起因する液晶層23の配向乱れが防止でき、すなわち位相差の降下を防止することができる。
As described above, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment, the
また、パターン化位相差板20と表示用液晶パネル10との貼り合わせ前に、パターン化位相差板20の液晶層23に物理的・化学的なダメージを与えることなくパターン化位相差板20を洗浄することも可能となる。これにより、ゴミや汚れの付着による貼り合わせ不良といった不具合を低減でき、上記パターン化位相差板20を用いた2D/3D切替型液晶表示パネルにおいて歩留まりの向上を図ることができる。
In addition, before the
尚、本実施の形態に係る2D/3D切替型液晶表示パネルに対して、駆動回路やバックライト等を実装することで2D/3D切替型液晶表示装置が提供される。 Note that a 2D / 3D switchable liquid crystal display device is provided by mounting a drive circuit, a backlight, and the like on the 2D / 3D switchable liquid crystal display panel according to the present embodiment.
また、上述の説明では、本発明を2D/3D切替型液晶表示パネルに適用した場合を例示したが、本発明に係る液晶表示パネルでは、第1の表示状態において異なる視野角にて分離される画像は、右目用画像及び左目用画像のように相互の関連を必要とされるものだけではなく、本発明に係る液晶表示パネルは2D/3D切替型液晶表示パネルに限定されるものではない。 In the above description, the case where the present invention is applied to the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel has been exemplified. However, in the liquid crystal display panel according to the present invention, the liquid crystal display panel is separated at different viewing angles in the first display state. The images are not only required to be related to each other like the right-eye image and the left-eye image, but the liquid crystal display panel according to the present invention is not limited to the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
例えば、本発明に係る液晶表示パネルは、第1の表示状態では視差バリア手段によって分離される第1の表示領域および第2の表示領域のそれぞれに異なる映像ソースを表示する画面表示を行い、第2の表示状態時では全画面領域で同一の映像ソースを表示する画面表示を行うような液晶表示パネルに適用することも可能である。 For example, the liquid crystal display panel according to the present invention performs a screen display that displays different video sources in each of the first display area and the second display area separated by the parallax barrier unit in the first display state. In the display state of 2, the present invention can be applied to a liquid crystal display panel that performs a screen display for displaying the same video source in the entire screen area.
このような液晶表示パネルの使用法の一例として、自動車の運転席のドライバーにカーナビゲーションシステムの映像を表示し、かつ助手席の同乗者にテレビ放送の映像を表示するような表示装置への利用が考えられる。複数の観察者に異なる映像を表示する場合には、それぞれの画素を透過した光が、所定の距離をおいた複数の観察者のそれぞれが観察すべき映像として分離できるように、視差バリアの遮光部と透過部の配置パターンを適宜設定すればよい。 An example of the use of such a liquid crystal display panel is a display device that displays an image of a car navigation system to a driver in a driver's seat of a car and an image of a television broadcast to a passenger in a passenger seat. Can be considered. When different images are displayed to a plurality of observers, the light transmitted through each pixel is shielded by a parallax barrier so that the plurality of observers at a predetermined distance can be separated as images to be observed. What is necessary is just to set the arrangement | positioning pattern of a part and a transmission part suitably.
10 表示用液晶パネル(表示画像生成手段)
20 パターン化位相差板(視差バリア手段)
21 透明基板(基板素材)
22 配向膜
23 液晶層
24 透明保護膜(保護膜)
30 スイッチング液晶パネル(切替手段)
10. Liquid crystal panel for display (display image generating means)
20 Patterned phase difference plate (parallax barrier means)
21 Transparent substrate (substrate material)
22
30 Switching liquid crystal panel (switching means)
Claims (7)
上記液晶層上に保護膜が形成されていることを特徴とするパターン化位相差板。 In a patterned retardation plate having, on a substrate material, an alignment film in which first and second alignment regions having different alignment directions are formed, and a liquid crystal layer formed on the alignment film,
A patterned retardation plate, wherein a protective film is formed on the liquid crystal layer.
視差バリア手段として請求項1ないし4の記載のパターン化位相差板を用いるものであり、
上記パターン化位相差板は、その保護膜の形成面を上記表示画像生成手段と対向させた向きで、UV硬化型樹脂を用いて上記表示画像生成手段と貼り合わされていることを特徴とする液晶表示パネル。 Display image generation means for generating a display image in accordance with input image data, parallax barrier means for providing different specific viewing angles to the first display area and the second display area in the display image, A liquid crystal display panel having switching means for switching between a first display state and a second display state by switching on / off of the effect of the barrier means;
The patterned phase difference plate according to claim 1 is used as a parallax barrier means,
A liquid crystal, wherein the patterned retardation plate is bonded to the display image generating means using a UV curable resin in a direction in which a surface on which the protective film is formed faces the display image generating means. Display panel.
上記視差バリア手段は、透明基板上に配向膜および液晶層を形成し、さらに液晶層上に保護膜を形成して製造され、
上記表示画像生成手段と上記視差バリア手段との貼り合わせ時には、上記表示画像生成手段および上記視差バリア手段が、上記視差バリア手段における保護膜の形成面が上記表示画像生成手段に対向した向きで硬化前のUV硬化型樹脂を介して密着した状態で位置合わせされ、位置合わせの終了後、UV照射によってUV硬化型樹脂が硬化されることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 Display image generation means for generating a display image in accordance with input image data, parallax barrier means for providing different specific viewing angles to the first display area and the second display area in the display image, Switching means for switching between a first display state and a second display state by switching on / off of the effect of the barrier means, wherein the display image generating means, the parallax barrier means, and the switching means are separately provided After being created, in the method of manufacturing a liquid crystal display panel to manufacture a liquid crystal display panel by bonding these,
The parallax barrier means is manufactured by forming an alignment film and a liquid crystal layer on a transparent substrate, and further forming a protective film on the liquid crystal layer,
When the display image generating unit and the parallax barrier unit are attached to each other, the display image generating unit and the parallax barrier unit are cured in a direction in which the protective film forming surface of the parallax barrier unit faces the display image generating unit. A method for manufacturing a liquid crystal display panel, wherein the alignment is performed in a state of being in close contact with the previous UV-curable resin, and after the alignment is completed, the UV-curable resin is cured by UV irradiation.
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