JP2005010485A - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コントラストを向上させることが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示パネル20と液晶表示パネル20の表示面20a側に配置された面発光装置10とを備え、面発光装置10には、光源13及び光源13からの光を内部に導入するとともに当該光を出射面12bから出射させる導光板12が備えられ、出射面12bと表示面20aとが接着層30によって相互に密着され、接着層30は、粘着性透明樹脂膜31a、31bと、粘着性透明樹脂膜31a、31bの間に配置された紫外線硬化樹脂膜32とからなることを特徴とする液晶表示装置1を採用する。
【選択図】 図2
【解決手段】液晶表示パネル20と液晶表示パネル20の表示面20a側に配置された面発光装置10とを備え、面発光装置10には、光源13及び光源13からの光を内部に導入するとともに当該光を出射面12bから出射させる導光板12が備えられ、出射面12bと表示面20aとが接着層30によって相互に密着され、接着層30は、粘着性透明樹脂膜31a、31bと、粘着性透明樹脂膜31a、31bの間に配置された紫外線硬化樹脂膜32とからなることを特徴とする液晶表示装置1を採用する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フロントライトは照明能力に優れた効率的な面発光光源であり、従来から液晶表示パネルの照明手段として好適に用いられている。一般的にフロントライト(面発光装置)は、光源と導光板とから構成されており、このフロントライトを液晶表示パネルの照明に用いる場合には、導光板を液晶表示パネルの表示面側に空気層を介して配置させるのが通常の手段である。
【0003】
しかしながら、導光板と液晶表示パネルの間に介在する空気層にて反射光が発生し、この反射光によってコントラストの低下を招いて視認性が大きく低下する問題があった。即ち、光源から発した光は、導光板内部を伝搬して導光板の出射面から空気層に出射され、この出射光が液晶表示パネルに照射されるが、光の一部が出射面と空気層の界面で反射され、この反射光によって黒表示の輝度が高くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストが低下してしまうという問題があった。
【0004】
また、導光板を液晶表示パネルに密着させようとしても、導光板や液晶表示パネルのガラス基板に僅かな反りがあるため、完全に密着させるのは困難であった。
【0005】
そこで、特許文献1には、導光板と液晶表示パネルとの間に接着層を介在させることにより、コントラストを改善させた液晶表示装置が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−326903号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1に記載された液晶表示装置では、単層の接着層を用いているため、接着層をある程度厚めに形成する必要があり、このため接着層の内部に気泡が生じる場合があり、導光板と液晶表示パネルを完全に密着させるのが困難な状況であった。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、導光板と液晶表示パネルを完全に密着させることで、コントラストを向上させることが可能な液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと該液晶表示パネルの表示面側に配置された面発光装置とを備え、前記面発光装置には、光源及び該光源からの光を内部に導入するとともに当該光を出射面から出射させる導光板が備えられ、前記出射面と前記表示面とが接着層によって相互に密着され、前記接着層は、前記出射面及び前記表示面上に各々積層された粘着性透明樹脂膜と、各粘着性透明樹脂膜の間に配置された紫外線硬化樹脂膜とからなることを特徴とする。
【0010】
上記の液晶表示装置によれば、前記出射面及び前記表示面が、粘着性透明樹脂膜と紫外線硬化樹脂膜とからなる接着層により密着されており、接着層を構成する各樹脂膜を比較的薄くすることができるとともに、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面と表示面とを密着させることができる。これにより、導光板と液晶表示パネルとの界面で反射光が生じるおそれがなく、コントラストを向上させることができる。
【0011】
また本発明の液晶表示装置は、先に記載の液晶表示装置であり、少なくとも前記導光板の出射面が弾性部材で形成されていることを特徴とする。この構成により、出射面を液晶表示パネルに隙間なく容易に密着させることができ、反射光の発生を抑えてコントラストを向上させることができる。
【0012】
粘着性透明樹脂膜の材質としては、粘着性アクリル樹脂等を用いることが好ましい。また各粘着性透明樹脂膜の膜厚はそれぞれ100〜500μm程度が好ましい。
また紫外線硬化樹脂膜の材質としては、アクリル系UV硬化樹脂等を用いることが好ましい。また紫外線硬化樹脂膜の膜厚は100μm以下程度が好ましい。
【0013】
また本発明の液晶表示装置においては、前記導光板の一面側には導光板内部を伝搬する光を反射させる反射面が設けられ、他面側には前記反射面により反射された光を出射させる前記出射面が設けられていることが好ましい。
【0014】
また、本発明の液晶表示装置においては、前記本体の全体が弾性部材で形成されていることが好ましい。
更に、本発明の液晶表示装置においては、弾性部材及び硬質部材が積層されて前記本体が構成され、前記弾性部材に前記出射面が設けられ、前記硬質部材に前記反射面が設けられていてもよい。
【0015】
上記のいずれの場合も、出射面が弾性部材で形成されるので、出射面を液晶表示パネルに隙間なく密着させ、導光板と液晶表示パネルとの界面での反射光の発生を防止して、コントラストを向上させることができる。
また、弾性部材と硬質部材を積層させて形成した導光板は、硬質部材が補強材として機能するので、導光板の取り扱いが容易になり、液晶表示パネルに容易に密着させることができる。
【0016】
また、本発明の導光板は先に記載の導光板であり、前記反射面には、前記光の伝搬方向に傾斜された緩斜面部と前記光の伝搬方向の反対方向に傾斜されて前記緩斜面部よりも急な傾斜角度を有する急斜面部とから構成される複数の溝が、前記光の伝搬方向に沿って連続して設けられ、前記緩斜面部の傾斜角度θ1が1°以上5°以下の範囲とされ、前記急斜面部の傾斜角度θ2が40°以上45°以下の範囲とされ、前記溝のピッチが50μm以上300μm以下の範囲とされていることを特徴とする。
【0017】
傾斜角度θ1、θ2及びピッチの範囲を上記のようにすることで、コントラストをより高めることが可能になる。
【0018】
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法は、光源及び導光板からなる面発光装置を液晶表示パネルの表示面に取り付ける方法であり、前記導光板には内部に導入された前記光源からの光を出射させる出射面が設けられており、該出射面上に粘着性透明樹脂を積層し、前記液晶表示パネルの表示面上に別の粘着性透明樹脂を積層し、前記の粘着性透明樹脂のいずれか一方または両方に液状若しくは流動状の未硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗布し、前記粘着性透明樹脂及び前記紫外線硬化樹脂を挟んで前記面発光装置の出射面を前記液晶表示パネルの表示面に貼り合わせてから、前記導光板を透過させつつ前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することにより、前記紫外線硬化樹脂を硬化させることを特徴とする。
【0019】
粘着性透明樹脂に液状若しくは流動状の紫外線硬化樹脂を塗布してから面発光装置と液晶表示パネルとを貼り合わせると、紫外線硬化樹脂が粘着性透明樹脂の全面に拡がり、面発光装置と液晶表示パネルの間から気泡が追い出される。この状態で紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することにより、接着層内部に気泡を残留させることなく面発光装置の導光板を液晶表示パネルに容易に密着させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を図面を参照して説明する。図1には本実施形態の液晶表示装置の斜視図を示し、図2には図1のA−A線に対応する断面模式図を示し、図3には図2に示した液晶表示装置の要部の拡大断面模式図を示す。尚、図1〜図3は液晶表示装置の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の液晶表示装置の寸法関係とは異なっている。
【0021】
図1及び図2に示すように、本実施形態の液晶表示装置1は、液晶表示パネル20と、この液晶表示パネル20の表示面20a側に配置された、液晶表示パネル20を照明するためのフロントライト(面発光装置)10とから概略構成されている。フロントライト10は透明な導光板12と光源13とから構成されており、光源13は、導光板12に光を導入する側端面12aに配設されている。また、導光板12は弾性部材で形成されており、導光板12の出射面12bが液晶表示パネル20の表示面20aに貼り合わされている。出射面12bと表示面20aとの間には多層膜からなる接着層30が配置されており、導光板12と液晶表示パネル20はこの接着層30によって密着されている。
【0022】
液晶表示パネル20は、液晶層23を挟持して対向するガラスなどからなる第1基板21と、第2基板22をシール材24で接合一体化した構成である。第1基板21の液晶層23側の面には、有機膜28とこの有機膜28上に形成されて入射した光を反射させるための金属の反射膜29とからなる反射層(反射体)25と、表示回路26が順に積層されている。また、第2基板22の液晶層23側の面には、表示回路27が形成されている。このように、液晶表示パネル20は、外部から入射した光を反射させるための反射層25を備えた反射型の液晶表示パネルとされている。
【0023】
表示回路26および27は、図示されていないが液晶層23を駆動するための透明導電膜等からなる電極層や液晶層23の配向を制御するための配向膜等を含むものである。また、場合によってはカラー表示を行うためのカラーフィルタなどを有する構成であってもよい。
【0024】
反射層25は、表面に凹凸形状が形成されたアクリル系樹脂等からなる有機膜28上に、アルミニウムや銀などの高反射率の金属膜からなる反射膜29がスパッタ法などにより形成されている。あるいは、この反射膜29と有機膜28を覆うようにシリコーン系樹脂などからなる平坦化膜を形成して構成してもよい。
【0025】
反射層25はカラーフィルタを含む構成としても良く、その場合には、前記反射膜29の直上にカラーフィルタを形成することが好ましい。このような構成とするならば、光の反射面にカラーフィルタを配置することができるので、色ずれや視差を低減して高品位のカラー表示が可能である。
【0026】
フロントライト10は、導光板12と光源13とから構成されている。光源13は、導光板12に光を導入する側端面12aに配設されている。光源13は、導光板12の側端面12aに取り付けられた棒状のバー導光体13aと、バー導光体13aの両端に取り付けられた発光素子13b、13bから構成されている。バー導光体13aは、発光素子13b、13bから照射された光を伝搬させて、導光板12の側端面12aに向けて出射できるようになっている。尚、発光素子13b、13bとしては、発光ダイオード、冷陰極管、有機EL素子等を例示できる。また、バー導光体13a自体を発光ダイオード、冷陰極管、有機EL素子等に置き換えることで、発光素子13b、13bを省略することもできる。
【0027】
導光板12は、液晶表示パネル20の表示領域の前面側(表示面20a)に配置されて光源13から出射された光を液晶表示パネル20に照射するものであり、平板状の透明な本体12dから構成されている。図2に示すように、本体12dの側端面12aには光源13が配設されており、この側端面12aを介して光源13から出射された光が本体12d内部に導入されるようになっている。本体12dの他面(液晶表示パネル20側の面)は、液晶表示パネル20を照明するための光が出射される出射面12bとされており、この出射面12bと反対側の一面(導光板12の外面)は、本体12dの内部を伝搬する光の方向を変えるための反射面12cとされている。また、出射面12bの全面が接着層30を介して液晶表示パネル20の表示面20aに密着されている。
【0028】
出射面12bは、液晶表示パネル20に密着して液晶表示パネル20を照明するための光が出射される面であり、表面粗さ(Ra)が10nm以下の平滑な面とされている。また反射面12cには、本体12d内部を伝搬する光を反射させて伝搬方向を変えるために、くさび状の溝14が、所定のピッチでストライプ状に複数形成されている。この溝14は、出射面12bに対して傾斜して形成された緩斜面部14aと、この緩斜面部14aに連続して形成され、緩斜面部14aよりも急な傾斜角度で形成された急斜面部14bとからなり、それぞれの溝14の形成方向は、導光板12の側端面12aに平行となるように揃えられている。
【0029】
接着層30は、導光板12の出射面12bの全面に積層された粘着性透明樹脂膜31aと、液晶表示パネル20の表示面上に積層された別の粘着性透明樹脂膜31bと、粘着性透明樹脂膜31a、31bに挟まれた紫外線硬化樹脂膜32により形成されている。導光板12と液晶表示パネル20の間に接着層30を介在させることで、空気層を介在させることなく導光板12と液晶表示パネル20を密着させることができる。また、接着層30を構成する各樹脂膜31a、31b、32を比較的薄くすることができるので、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面12bと表示面20aを密着させることができる。これにより導光板12の出射面12bにおける反射光の発生を防止することができる。
【0030】
粘着性透明樹脂膜31a、31bの材質としては、例えば、アクリル系の粘着性透明樹脂を用いることができる。また、粘着性透明樹脂膜31a、31bの屈折率は1.4〜1.6の範囲であることが好ましい。屈折率をこの範囲にすることで、出射面12bと粘着性透明樹脂膜31aの界面及び表示面20aと粘着性透明樹脂膜31bとの界面における反射光の発生を防止できる。
また、紫外線硬化樹脂膜32の材質としては、例えば、アクリル系UV硬化樹脂などを用いることができる。また、紫外線硬化樹脂膜32の屈折率は1.4〜1.6の範囲であることが好ましい。屈折率をこの範囲にすることで、粘着性透明樹脂膜31a、31bと紫外線硬化樹脂膜32との界面における反射光の発生を防止できる。
更に、紫外線硬化樹脂膜32は、未硬化の状態において液状若しくは流動状のものであることが好ましい。未硬化状態で液状若しくは流動状であれば、導光板12と液晶表示パネル20とを貼り合わせる際に気泡が残存するおそれがなくなる。
【0031】
また、粘着性透明樹脂膜31a、31bの厚みは、それぞれ400μm以下程度が好ましい。また、紫外線硬化樹脂膜32の厚みは100μm以下程度が良く、特に粘着性透明樹脂膜31a、31bよりも薄くすることが好ましい。また接着層30全体の厚みは0.2〜0.8mmの範囲が好ましい。全体の厚みが0.2mm以下だと液晶表示パネル20に対する導光板12の貼り合わせ作業が煩雑になるので好ましくなく、全体の厚みが0.8mmを越えると接着層30自体による光吸収量が増加し、輝度が不均一になる場合があるので好ましくない。
【0032】
次に、導光板の本体12dを構成する弾性部材としては、例えばゴム状またはゼリー状の様な柔らかいものが好ましく、特にシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂を用いることができる。また、弾性部材は、屈折率が1.4〜1.6の範囲であることが好ましい。屈折率をこの範囲にすることで、出射面12bと接着層30との界面における反射光の発生を防止することができる。
【0033】
導光板の本体12dを上記のような弾性部材で構成することにより、導光板12を液晶表示パネル20に押し付けるだけで、出射面12bを軟らかく変形させて表示面20aに追従させながら密着させることができる。これにより、導光板12と液晶表示パネル20との間に空気層が介在することがなく、導光板12の出射面12bを反射する反射光が発生することがない。これにより、液晶表示パネル20の黒表示の輝度が低くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストを高めることができる。
【0034】
即ち、図3に示すように、本体12dの内部を伝搬する光16は、図示左側に配置された図示略の光源から出射されて本体12dの内面で反射されながら本体12dの内部を伝搬する。図3に示す反射面12cに形成された溝14は、緩斜面部14aと急斜面部14bとから構成されている。緩斜面部14aは光の伝搬方向(光源から離れる方向)に傾斜されており、一方、急斜面部14bは緩斜面部14aの傾斜方向と反対方向に傾斜している。
【0035】
この構成により、本体12d内部を伝搬してきた光は、急斜面部14bによって液晶表示パネル20側に反射され、出射面12bと表示面20aの間にある接着層30を通過して液晶表示パネル20内部に照射される。照射された光は液晶層23を透過して反射体25により反射され、液晶層23を再度透過し、更に接着層30及び導光板12を透過して出射される。このとき、導光板12の出射面12bを反射する反射光が発生しないため、液晶表示パネル20の黒表示の輝度が低くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストを高めることができる。
【0036】
尚、緩斜面部14aの傾斜角θ1は、1°以上5°以下とされ、急斜面部14bの傾斜角θ2は、40°以上45°以下とされている。また、溝14のピッチPTは、50μm以上300μm以下とされている。傾斜角θ1,θ2及びピッチPTが上記の範囲とされることにより、液晶表示装置のコントラストをより高めることができる。また、傾斜角θ1,θ2およびピッチPTがこのような範囲に設定されていることにより、出射面12bから出射される光量を、出射面12bの面内において均一とすることができ、また導光板12の反射面12c側に輝線を生じることの無いフロントライトを実現できる。
【0037】
更に、上述したように、本体12d内部を伝搬してきた光は急斜面部14bによって液晶表示パネル20側に反射されるが、この光は本体12d内部を伝搬するに従って徐々に減衰する。従って、導光板12全体から均一な輝度の光を出射させるためには、光源13から離れた側における急斜面部14bの反射面積を、光源13に近い急斜面部14bの反射面積よりも大きくすることが好ましい。具体的には、溝14の長手方向と直交する方向に沿う急斜面部14bの長さを、光源13に近い側で短くし、光源から離れた側で長くすることが好ましい。より具体的には、光源13に隣接する急斜面部14bの長さを、他の急斜面部14bの長さの半分程度にすることが好ましい。導光板12をこのように構成することで、導光板12全体から均一な輝度の光を出射させることができ、コントラストを均一にすることができる。
【0038】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図面を参照して説明する。図4には本実施形態の液晶表示装置の断面模式図を示し、図5には図4に示した液晶表示装置の要部の拡大断面模式図を示す。尚、図4及び図5は液晶表示装置の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の液晶表示装置の寸法関係とは異なっている。また、図4及び図5に示す構成要素のうち、図1〜図3に示す構成要素と同一の構成要素には、図1〜図3と同一の符号を付してその説明を省略、若しくは簡単に説明する。
【0039】
図4及び図5に示すように、本実施形態の液晶表示装置51は、液晶表示パネル20と、この液晶表示パネル20の表示面20a側に配置された、液晶表示パネル20を照明するためのフロントライト(面発光装置)60とから概略構成されている。フロントライト60は透明な導光板62と光源13とから構成されており、光源13は、導光板62に光を導入する側端面62aに配設されている。
【0040】
また、導光板62は弾性部材63及び硬質部材64で形成されている。弾性部材63に出射面62bが設けられ、硬質部材64に反射面62cが設けられている。そして、導光板62の出射面62bが液晶表示パネル20の表示面20aに貼り合わされている。出射面62bと表示面20aとの間には多層膜からなる接着層30が配置されており、導光板62と液晶表示パネル20はこの接着層30によって密着されている。
【0041】
フロントライト60を構成する導光板62は、液晶表示パネル20の表示領域の前面側(表示面20a)に配置されて光源13から出射された光を液晶表示パネル20に照射するものであり、平板状の透明な本体62dから構成されている。図4に示すように、本体62dの側端面62aには光源13が配設されており、この側端面62aを介して光源13から出射された光が本体62d内部に導入されるようになっている。本体62dの他面(液晶表示パネル20側の面)は、液晶表示パネル20を照明するための光が出射される出射面62bとされており、この出射面62bと反対側の一面(導光板62の外面)は、本体62dの内部を伝搬する光の方向を変えるための反射面62cとされている。また、出射面62bの全面が液晶表示パネル20の表示面20aに密着されている。
【0042】
導光板62の出射面62bは、液晶表示パネル20に密着して液晶表示パネル20を照明するための光が出射される面であり、表面粗さ(Ra)が10nm以下の平滑な面とされている。また反射面62cには、本体62d内部を伝搬する光を反射させて伝搬方向を変えるために、くさび状の溝14が、所定のピッチでストライプ状に複数形成されている。この溝14は、出射面62bに対して傾斜して形成された緩斜面部14aと、この緩斜面部14aに連続して形成され、緩斜面部14aよりも急な傾斜角度で形成された急斜面部14bとからなり、それぞれの溝14の形成方向は、導光板62の側端面62aに平行となるように揃えられている。
【0043】
接着層30は、導光板62の出射面62bの全面に積層された粘着性透明樹脂膜31aと、液晶表示パネル20の表示面上に積層された別の粘着性透明樹脂膜31bと、粘着性透明樹脂膜31a、31bに挟まれた紫外線硬化樹脂膜32により形成されている。導光板62と液晶表示パネル20の間に接着層30を介在させることで、空気層を介在させることなく導光板62と液晶表示パネル20を密着させることができる。また、接着層30を構成する各樹脂膜31a、31b、32を比較的薄くすることができるとともに、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面62bと表示面20aを密着させることができる。これにより導光板62の出射面12bにおける反射光の発生を防止することができる。
【0044】
粘着性透明樹脂膜31a、31bの材質、屈折率及び厚みは第1の実施形態で説明した内容と同じであり、また紫外線硬化樹脂膜32の材質、屈折率についても第1の実施形態の場合と同様である。
【0045】
次に、導光板の本体62dは、出射面62bを構成する弾性部材63と、弾性部材63上に積層されて反射面62cを構成する硬質部材64から構成されている。弾性部材63としては、第1の実施形態と同様に、シリコーン系樹脂やアクリル系樹脂などの透明樹脂を用いることができる。尚、本実施形態では弾性部材63に硬質部材64を積層するため、硬質部材64が補強材に役割を果たす。
【0046】
硬質部材43としては、例えばアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明樹脂や、ガラスなどを用いることができる。また、具体的な例を挙げるならば、特に限定されるものではないが、アートン(商品名:JSR社製)や、ゼオノア(商品名:日本ゼオン社製)などを好適なものとして挙げることができる。
【0047】
また、弾性部材63の弾性率と硬質性部材64の弾性率の関係については、弾性部材63の弾性率を硬質性部材より小さくすることが好ましい。更に、弾性部材63の屈折率は1.4〜1.6の範囲であることが好ましく、硬質部材64の屈折率は弾性部材63の屈折率とほぼ同じにすることが好ましい。弾性部材63の屈折率を上記の範囲にすることで、出射面62bと液晶表示パネル20の表示面20aとの界面における反射光の発生を防止することができる。また、弾性部材63及び硬質性部材64の屈折率を同じにすることで、弾性部材63と硬質性部材64との境界面における反射光の発生を防止できる。
【0048】
また、図5に示すように、弾性部材63の厚みt1と硬質性部材64の厚みt2の関係については、弾性部材63を硬質性部材より厚くすること(t1>t2)が好ましい。弾性部材63を硬質部材64よりも厚くすることで、導光板62を液晶表示パネル20に密着させる際の作業性を高めることができる。
【0049】
導光板62の出射面62bを弾性部材63で構成することにより、導光板62を液晶表示パネル20に押し付けるだけで、出射面62bを軟らかく変形させて表示面20aに追従させながら密着させることができる。これにより、導光板62と液晶表示パネル20との間に空気層が介在することがなく、導光板62の出射面62bを反射する反射光が発生することがない。これにより、液晶表示パネル20の黒表示の輝度が低くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストを高めることができる。
【0050】
また、弾性部材63に硬質部材64を積層することで、硬質部材64が補強材として機能し、これにより導光板62の取り扱いが容易になり、液晶表示パネル20に容易に密着させることができる。
【0051】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。図6〜図9には本実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための工程図を示す。尚本実施形態では、第1の実施形態の液晶表示装置を例にして説明する。
【0052】
まず、図6に示すように、導光板12の出射面12bの全面に、粘着性透明樹脂膜31aを成膜する。また、図7に示すように、液晶表示パネル20の表示面20a上にも粘着性透明樹脂膜31bを成膜する。粘着性透明樹脂膜31a、31bの膜厚はそれぞれ400μm以下にすると良い。
【0053】
次に、図8に示すように、液晶表示パネル20側の粘着性透明樹脂膜32b上に、未硬化状態の紫外線硬化型樹脂32aを表示面20aのほぼ中央に厚く塗布する。なお、紫外線硬化型樹脂32aの塗布方法は図示したものに限らず、紫外線硬化型樹脂32aを表示面20aのほぼ全面に均一に塗布しても良く、また導光板12の出射面12bの中央に厚く塗布しても良く、導光板12の出射面12bの全面に均一に塗布しても良い。更に導光板12,液晶表示パネル20の両方に塗布しても良い。また、紫外線硬化型樹脂32aは、液状若しくは流動状のものが良い。
【0054】
次に、図9に示すように、導光板12の出射面12bを液晶表示パネル20の表示面20aに貼り合わせる。このとき、紫外線硬化樹脂32aが粘着性透明樹脂31a、31bの全面に拡がり、導光板12と液晶表示パネル12の間から空気層(気泡)が完全に追い出される。
【0055】
続いて図9に示すように、紫外線を紫外線硬化樹脂32aに照射する。紫外線は、図9中の一点鎖線で示すように、導光板12の反射面12c外側から照射する。これにより、紫外線が導光板12を透過しつつ紫外線硬化樹脂32aに照射され、紫外線硬化樹脂32aが硬化されて紫外線硬化樹脂膜32になる。またこのとき、紫外線硬化樹脂膜32が粘着性透明樹脂膜31a、31bに強く接着される。このようにして、導光板12が液晶表示パネル12に接合されて、第1の実施形態の液晶表示装置1が得られる。
【0056】
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、紫外線硬化樹脂32aが粘着性透明樹脂31a、31bの全面に拡がった状態で紫外線を照射することにより、接着層30内部に空気層を残留させることなく導光板12を容易に液晶表示パネル20に密着させることができる。
【0057】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、出射面及び表示面が、粘着性透明樹脂膜と紫外線硬化樹脂膜とからなる接着層により密着されており、接着層を構成する各樹脂膜を比較的薄くすることができるとともに、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面と表示面とを容易に密着させることができる。これにより、導光板と液晶表示パネルとの界面で反射光が生じるおそれがなく、コントラストを向上させることができる。
また導光板の出射面が弾性部材によって構成されているので、出射面を液晶表示パネルに隙間なく容易に密着させることができ、反射光の発生を抑えてコントラストを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である液晶表示装置を示す斜視図。
【図2】図1のA−A線に対応する断面模式図。
【図3】図2に示した液晶表示装置の要部を示す拡大断面模式図。
【図4】本発明の第2の実施形態である液晶表示装置を示す断面模式図。
【図5】図4に示した液晶表示装置の要部を示す拡大断面模式図。
【図6】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【図7】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【図8】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【図9】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【符号の説明】
1、51…液晶表示装置、10…フロントライト(面発光装置)、12、62…導光板、12a、62a…側端面、12b、62b…出射面(他面)、12c、62c…反射面(一面)、12d…本体(弾性部材)、13…光源、14…溝、14a…緩斜面部、14b…急斜面部、20…液晶表示パネル、20a…表示面、30…接着層、31a、31b…粘着性透明樹脂膜、32…紫外線硬化樹脂膜、32a…紫外線硬化樹脂(未硬化)、62d…本体、63…弾性部材、64…硬質部材、θ1、θ2…傾斜角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フロントライトは照明能力に優れた効率的な面発光光源であり、従来から液晶表示パネルの照明手段として好適に用いられている。一般的にフロントライト(面発光装置)は、光源と導光板とから構成されており、このフロントライトを液晶表示パネルの照明に用いる場合には、導光板を液晶表示パネルの表示面側に空気層を介して配置させるのが通常の手段である。
【0003】
しかしながら、導光板と液晶表示パネルの間に介在する空気層にて反射光が発生し、この反射光によってコントラストの低下を招いて視認性が大きく低下する問題があった。即ち、光源から発した光は、導光板内部を伝搬して導光板の出射面から空気層に出射され、この出射光が液晶表示パネルに照射されるが、光の一部が出射面と空気層の界面で反射され、この反射光によって黒表示の輝度が高くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストが低下してしまうという問題があった。
【0004】
また、導光板を液晶表示パネルに密着させようとしても、導光板や液晶表示パネルのガラス基板に僅かな反りがあるため、完全に密着させるのは困難であった。
【0005】
そこで、特許文献1には、導光板と液晶表示パネルとの間に接着層を介在させることにより、コントラストを改善させた液晶表示装置が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−326903号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1に記載された液晶表示装置では、単層の接着層を用いているため、接着層をある程度厚めに形成する必要があり、このため接着層の内部に気泡が生じる場合があり、導光板と液晶表示パネルを完全に密着させるのが困難な状況であった。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、導光板と液晶表示パネルを完全に密着させることで、コントラストを向上させることが可能な液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと該液晶表示パネルの表示面側に配置された面発光装置とを備え、前記面発光装置には、光源及び該光源からの光を内部に導入するとともに当該光を出射面から出射させる導光板が備えられ、前記出射面と前記表示面とが接着層によって相互に密着され、前記接着層は、前記出射面及び前記表示面上に各々積層された粘着性透明樹脂膜と、各粘着性透明樹脂膜の間に配置された紫外線硬化樹脂膜とからなることを特徴とする。
【0010】
上記の液晶表示装置によれば、前記出射面及び前記表示面が、粘着性透明樹脂膜と紫外線硬化樹脂膜とからなる接着層により密着されており、接着層を構成する各樹脂膜を比較的薄くすることができるとともに、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面と表示面とを密着させることができる。これにより、導光板と液晶表示パネルとの界面で反射光が生じるおそれがなく、コントラストを向上させることができる。
【0011】
また本発明の液晶表示装置は、先に記載の液晶表示装置であり、少なくとも前記導光板の出射面が弾性部材で形成されていることを特徴とする。この構成により、出射面を液晶表示パネルに隙間なく容易に密着させることができ、反射光の発生を抑えてコントラストを向上させることができる。
【0012】
粘着性透明樹脂膜の材質としては、粘着性アクリル樹脂等を用いることが好ましい。また各粘着性透明樹脂膜の膜厚はそれぞれ100〜500μm程度が好ましい。
また紫外線硬化樹脂膜の材質としては、アクリル系UV硬化樹脂等を用いることが好ましい。また紫外線硬化樹脂膜の膜厚は100μm以下程度が好ましい。
【0013】
また本発明の液晶表示装置においては、前記導光板の一面側には導光板内部を伝搬する光を反射させる反射面が設けられ、他面側には前記反射面により反射された光を出射させる前記出射面が設けられていることが好ましい。
【0014】
また、本発明の液晶表示装置においては、前記本体の全体が弾性部材で形成されていることが好ましい。
更に、本発明の液晶表示装置においては、弾性部材及び硬質部材が積層されて前記本体が構成され、前記弾性部材に前記出射面が設けられ、前記硬質部材に前記反射面が設けられていてもよい。
【0015】
上記のいずれの場合も、出射面が弾性部材で形成されるので、出射面を液晶表示パネルに隙間なく密着させ、導光板と液晶表示パネルとの界面での反射光の発生を防止して、コントラストを向上させることができる。
また、弾性部材と硬質部材を積層させて形成した導光板は、硬質部材が補強材として機能するので、導光板の取り扱いが容易になり、液晶表示パネルに容易に密着させることができる。
【0016】
また、本発明の導光板は先に記載の導光板であり、前記反射面には、前記光の伝搬方向に傾斜された緩斜面部と前記光の伝搬方向の反対方向に傾斜されて前記緩斜面部よりも急な傾斜角度を有する急斜面部とから構成される複数の溝が、前記光の伝搬方向に沿って連続して設けられ、前記緩斜面部の傾斜角度θ1が1°以上5°以下の範囲とされ、前記急斜面部の傾斜角度θ2が40°以上45°以下の範囲とされ、前記溝のピッチが50μm以上300μm以下の範囲とされていることを特徴とする。
【0017】
傾斜角度θ1、θ2及びピッチの範囲を上記のようにすることで、コントラストをより高めることが可能になる。
【0018】
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法は、光源及び導光板からなる面発光装置を液晶表示パネルの表示面に取り付ける方法であり、前記導光板には内部に導入された前記光源からの光を出射させる出射面が設けられており、該出射面上に粘着性透明樹脂を積層し、前記液晶表示パネルの表示面上に別の粘着性透明樹脂を積層し、前記の粘着性透明樹脂のいずれか一方または両方に液状若しくは流動状の未硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗布し、前記粘着性透明樹脂及び前記紫外線硬化樹脂を挟んで前記面発光装置の出射面を前記液晶表示パネルの表示面に貼り合わせてから、前記導光板を透過させつつ前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することにより、前記紫外線硬化樹脂を硬化させることを特徴とする。
【0019】
粘着性透明樹脂に液状若しくは流動状の紫外線硬化樹脂を塗布してから面発光装置と液晶表示パネルとを貼り合わせると、紫外線硬化樹脂が粘着性透明樹脂の全面に拡がり、面発光装置と液晶表示パネルの間から気泡が追い出される。この状態で紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することにより、接着層内部に気泡を残留させることなく面発光装置の導光板を液晶表示パネルに容易に密着させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を図面を参照して説明する。図1には本実施形態の液晶表示装置の斜視図を示し、図2には図1のA−A線に対応する断面模式図を示し、図3には図2に示した液晶表示装置の要部の拡大断面模式図を示す。尚、図1〜図3は液晶表示装置の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の液晶表示装置の寸法関係とは異なっている。
【0021】
図1及び図2に示すように、本実施形態の液晶表示装置1は、液晶表示パネル20と、この液晶表示パネル20の表示面20a側に配置された、液晶表示パネル20を照明するためのフロントライト(面発光装置)10とから概略構成されている。フロントライト10は透明な導光板12と光源13とから構成されており、光源13は、導光板12に光を導入する側端面12aに配設されている。また、導光板12は弾性部材で形成されており、導光板12の出射面12bが液晶表示パネル20の表示面20aに貼り合わされている。出射面12bと表示面20aとの間には多層膜からなる接着層30が配置されており、導光板12と液晶表示パネル20はこの接着層30によって密着されている。
【0022】
液晶表示パネル20は、液晶層23を挟持して対向するガラスなどからなる第1基板21と、第2基板22をシール材24で接合一体化した構成である。第1基板21の液晶層23側の面には、有機膜28とこの有機膜28上に形成されて入射した光を反射させるための金属の反射膜29とからなる反射層(反射体)25と、表示回路26が順に積層されている。また、第2基板22の液晶層23側の面には、表示回路27が形成されている。このように、液晶表示パネル20は、外部から入射した光を反射させるための反射層25を備えた反射型の液晶表示パネルとされている。
【0023】
表示回路26および27は、図示されていないが液晶層23を駆動するための透明導電膜等からなる電極層や液晶層23の配向を制御するための配向膜等を含むものである。また、場合によってはカラー表示を行うためのカラーフィルタなどを有する構成であってもよい。
【0024】
反射層25は、表面に凹凸形状が形成されたアクリル系樹脂等からなる有機膜28上に、アルミニウムや銀などの高反射率の金属膜からなる反射膜29がスパッタ法などにより形成されている。あるいは、この反射膜29と有機膜28を覆うようにシリコーン系樹脂などからなる平坦化膜を形成して構成してもよい。
【0025】
反射層25はカラーフィルタを含む構成としても良く、その場合には、前記反射膜29の直上にカラーフィルタを形成することが好ましい。このような構成とするならば、光の反射面にカラーフィルタを配置することができるので、色ずれや視差を低減して高品位のカラー表示が可能である。
【0026】
フロントライト10は、導光板12と光源13とから構成されている。光源13は、導光板12に光を導入する側端面12aに配設されている。光源13は、導光板12の側端面12aに取り付けられた棒状のバー導光体13aと、バー導光体13aの両端に取り付けられた発光素子13b、13bから構成されている。バー導光体13aは、発光素子13b、13bから照射された光を伝搬させて、導光板12の側端面12aに向けて出射できるようになっている。尚、発光素子13b、13bとしては、発光ダイオード、冷陰極管、有機EL素子等を例示できる。また、バー導光体13a自体を発光ダイオード、冷陰極管、有機EL素子等に置き換えることで、発光素子13b、13bを省略することもできる。
【0027】
導光板12は、液晶表示パネル20の表示領域の前面側(表示面20a)に配置されて光源13から出射された光を液晶表示パネル20に照射するものであり、平板状の透明な本体12dから構成されている。図2に示すように、本体12dの側端面12aには光源13が配設されており、この側端面12aを介して光源13から出射された光が本体12d内部に導入されるようになっている。本体12dの他面(液晶表示パネル20側の面)は、液晶表示パネル20を照明するための光が出射される出射面12bとされており、この出射面12bと反対側の一面(導光板12の外面)は、本体12dの内部を伝搬する光の方向を変えるための反射面12cとされている。また、出射面12bの全面が接着層30を介して液晶表示パネル20の表示面20aに密着されている。
【0028】
出射面12bは、液晶表示パネル20に密着して液晶表示パネル20を照明するための光が出射される面であり、表面粗さ(Ra)が10nm以下の平滑な面とされている。また反射面12cには、本体12d内部を伝搬する光を反射させて伝搬方向を変えるために、くさび状の溝14が、所定のピッチでストライプ状に複数形成されている。この溝14は、出射面12bに対して傾斜して形成された緩斜面部14aと、この緩斜面部14aに連続して形成され、緩斜面部14aよりも急な傾斜角度で形成された急斜面部14bとからなり、それぞれの溝14の形成方向は、導光板12の側端面12aに平行となるように揃えられている。
【0029】
接着層30は、導光板12の出射面12bの全面に積層された粘着性透明樹脂膜31aと、液晶表示パネル20の表示面上に積層された別の粘着性透明樹脂膜31bと、粘着性透明樹脂膜31a、31bに挟まれた紫外線硬化樹脂膜32により形成されている。導光板12と液晶表示パネル20の間に接着層30を介在させることで、空気層を介在させることなく導光板12と液晶表示パネル20を密着させることができる。また、接着層30を構成する各樹脂膜31a、31b、32を比較的薄くすることができるので、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面12bと表示面20aを密着させることができる。これにより導光板12の出射面12bにおける反射光の発生を防止することができる。
【0030】
粘着性透明樹脂膜31a、31bの材質としては、例えば、アクリル系の粘着性透明樹脂を用いることができる。また、粘着性透明樹脂膜31a、31bの屈折率は1.4〜1.6の範囲であることが好ましい。屈折率をこの範囲にすることで、出射面12bと粘着性透明樹脂膜31aの界面及び表示面20aと粘着性透明樹脂膜31bとの界面における反射光の発生を防止できる。
また、紫外線硬化樹脂膜32の材質としては、例えば、アクリル系UV硬化樹脂などを用いることができる。また、紫外線硬化樹脂膜32の屈折率は1.4〜1.6の範囲であることが好ましい。屈折率をこの範囲にすることで、粘着性透明樹脂膜31a、31bと紫外線硬化樹脂膜32との界面における反射光の発生を防止できる。
更に、紫外線硬化樹脂膜32は、未硬化の状態において液状若しくは流動状のものであることが好ましい。未硬化状態で液状若しくは流動状であれば、導光板12と液晶表示パネル20とを貼り合わせる際に気泡が残存するおそれがなくなる。
【0031】
また、粘着性透明樹脂膜31a、31bの厚みは、それぞれ400μm以下程度が好ましい。また、紫外線硬化樹脂膜32の厚みは100μm以下程度が良く、特に粘着性透明樹脂膜31a、31bよりも薄くすることが好ましい。また接着層30全体の厚みは0.2〜0.8mmの範囲が好ましい。全体の厚みが0.2mm以下だと液晶表示パネル20に対する導光板12の貼り合わせ作業が煩雑になるので好ましくなく、全体の厚みが0.8mmを越えると接着層30自体による光吸収量が増加し、輝度が不均一になる場合があるので好ましくない。
【0032】
次に、導光板の本体12dを構成する弾性部材としては、例えばゴム状またはゼリー状の様な柔らかいものが好ましく、特にシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂を用いることができる。また、弾性部材は、屈折率が1.4〜1.6の範囲であることが好ましい。屈折率をこの範囲にすることで、出射面12bと接着層30との界面における反射光の発生を防止することができる。
【0033】
導光板の本体12dを上記のような弾性部材で構成することにより、導光板12を液晶表示パネル20に押し付けるだけで、出射面12bを軟らかく変形させて表示面20aに追従させながら密着させることができる。これにより、導光板12と液晶表示パネル20との間に空気層が介在することがなく、導光板12の出射面12bを反射する反射光が発生することがない。これにより、液晶表示パネル20の黒表示の輝度が低くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストを高めることができる。
【0034】
即ち、図3に示すように、本体12dの内部を伝搬する光16は、図示左側に配置された図示略の光源から出射されて本体12dの内面で反射されながら本体12dの内部を伝搬する。図3に示す反射面12cに形成された溝14は、緩斜面部14aと急斜面部14bとから構成されている。緩斜面部14aは光の伝搬方向(光源から離れる方向)に傾斜されており、一方、急斜面部14bは緩斜面部14aの傾斜方向と反対方向に傾斜している。
【0035】
この構成により、本体12d内部を伝搬してきた光は、急斜面部14bによって液晶表示パネル20側に反射され、出射面12bと表示面20aの間にある接着層30を通過して液晶表示パネル20内部に照射される。照射された光は液晶層23を透過して反射体25により反射され、液晶層23を再度透過し、更に接着層30及び導光板12を透過して出射される。このとき、導光板12の出射面12bを反射する反射光が発生しないため、液晶表示パネル20の黒表示の輝度が低くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストを高めることができる。
【0036】
尚、緩斜面部14aの傾斜角θ1は、1°以上5°以下とされ、急斜面部14bの傾斜角θ2は、40°以上45°以下とされている。また、溝14のピッチPTは、50μm以上300μm以下とされている。傾斜角θ1,θ2及びピッチPTが上記の範囲とされることにより、液晶表示装置のコントラストをより高めることができる。また、傾斜角θ1,θ2およびピッチPTがこのような範囲に設定されていることにより、出射面12bから出射される光量を、出射面12bの面内において均一とすることができ、また導光板12の反射面12c側に輝線を生じることの無いフロントライトを実現できる。
【0037】
更に、上述したように、本体12d内部を伝搬してきた光は急斜面部14bによって液晶表示パネル20側に反射されるが、この光は本体12d内部を伝搬するに従って徐々に減衰する。従って、導光板12全体から均一な輝度の光を出射させるためには、光源13から離れた側における急斜面部14bの反射面積を、光源13に近い急斜面部14bの反射面積よりも大きくすることが好ましい。具体的には、溝14の長手方向と直交する方向に沿う急斜面部14bの長さを、光源13に近い側で短くし、光源から離れた側で長くすることが好ましい。より具体的には、光源13に隣接する急斜面部14bの長さを、他の急斜面部14bの長さの半分程度にすることが好ましい。導光板12をこのように構成することで、導光板12全体から均一な輝度の光を出射させることができ、コントラストを均一にすることができる。
【0038】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図面を参照して説明する。図4には本実施形態の液晶表示装置の断面模式図を示し、図5には図4に示した液晶表示装置の要部の拡大断面模式図を示す。尚、図4及び図5は液晶表示装置の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の液晶表示装置の寸法関係とは異なっている。また、図4及び図5に示す構成要素のうち、図1〜図3に示す構成要素と同一の構成要素には、図1〜図3と同一の符号を付してその説明を省略、若しくは簡単に説明する。
【0039】
図4及び図5に示すように、本実施形態の液晶表示装置51は、液晶表示パネル20と、この液晶表示パネル20の表示面20a側に配置された、液晶表示パネル20を照明するためのフロントライト(面発光装置)60とから概略構成されている。フロントライト60は透明な導光板62と光源13とから構成されており、光源13は、導光板62に光を導入する側端面62aに配設されている。
【0040】
また、導光板62は弾性部材63及び硬質部材64で形成されている。弾性部材63に出射面62bが設けられ、硬質部材64に反射面62cが設けられている。そして、導光板62の出射面62bが液晶表示パネル20の表示面20aに貼り合わされている。出射面62bと表示面20aとの間には多層膜からなる接着層30が配置されており、導光板62と液晶表示パネル20はこの接着層30によって密着されている。
【0041】
フロントライト60を構成する導光板62は、液晶表示パネル20の表示領域の前面側(表示面20a)に配置されて光源13から出射された光を液晶表示パネル20に照射するものであり、平板状の透明な本体62dから構成されている。図4に示すように、本体62dの側端面62aには光源13が配設されており、この側端面62aを介して光源13から出射された光が本体62d内部に導入されるようになっている。本体62dの他面(液晶表示パネル20側の面)は、液晶表示パネル20を照明するための光が出射される出射面62bとされており、この出射面62bと反対側の一面(導光板62の外面)は、本体62dの内部を伝搬する光の方向を変えるための反射面62cとされている。また、出射面62bの全面が液晶表示パネル20の表示面20aに密着されている。
【0042】
導光板62の出射面62bは、液晶表示パネル20に密着して液晶表示パネル20を照明するための光が出射される面であり、表面粗さ(Ra)が10nm以下の平滑な面とされている。また反射面62cには、本体62d内部を伝搬する光を反射させて伝搬方向を変えるために、くさび状の溝14が、所定のピッチでストライプ状に複数形成されている。この溝14は、出射面62bに対して傾斜して形成された緩斜面部14aと、この緩斜面部14aに連続して形成され、緩斜面部14aよりも急な傾斜角度で形成された急斜面部14bとからなり、それぞれの溝14の形成方向は、導光板62の側端面62aに平行となるように揃えられている。
【0043】
接着層30は、導光板62の出射面62bの全面に積層された粘着性透明樹脂膜31aと、液晶表示パネル20の表示面上に積層された別の粘着性透明樹脂膜31bと、粘着性透明樹脂膜31a、31bに挟まれた紫外線硬化樹脂膜32により形成されている。導光板62と液晶表示パネル20の間に接着層30を介在させることで、空気層を介在させることなく導光板62と液晶表示パネル20を密着させることができる。また、接着層30を構成する各樹脂膜31a、31b、32を比較的薄くすることができるとともに、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面62bと表示面20aを密着させることができる。これにより導光板62の出射面12bにおける反射光の発生を防止することができる。
【0044】
粘着性透明樹脂膜31a、31bの材質、屈折率及び厚みは第1の実施形態で説明した内容と同じであり、また紫外線硬化樹脂膜32の材質、屈折率についても第1の実施形態の場合と同様である。
【0045】
次に、導光板の本体62dは、出射面62bを構成する弾性部材63と、弾性部材63上に積層されて反射面62cを構成する硬質部材64から構成されている。弾性部材63としては、第1の実施形態と同様に、シリコーン系樹脂やアクリル系樹脂などの透明樹脂を用いることができる。尚、本実施形態では弾性部材63に硬質部材64を積層するため、硬質部材64が補強材に役割を果たす。
【0046】
硬質部材43としては、例えばアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明樹脂や、ガラスなどを用いることができる。また、具体的な例を挙げるならば、特に限定されるものではないが、アートン(商品名:JSR社製)や、ゼオノア(商品名:日本ゼオン社製)などを好適なものとして挙げることができる。
【0047】
また、弾性部材63の弾性率と硬質性部材64の弾性率の関係については、弾性部材63の弾性率を硬質性部材より小さくすることが好ましい。更に、弾性部材63の屈折率は1.4〜1.6の範囲であることが好ましく、硬質部材64の屈折率は弾性部材63の屈折率とほぼ同じにすることが好ましい。弾性部材63の屈折率を上記の範囲にすることで、出射面62bと液晶表示パネル20の表示面20aとの界面における反射光の発生を防止することができる。また、弾性部材63及び硬質性部材64の屈折率を同じにすることで、弾性部材63と硬質性部材64との境界面における反射光の発生を防止できる。
【0048】
また、図5に示すように、弾性部材63の厚みt1と硬質性部材64の厚みt2の関係については、弾性部材63を硬質性部材より厚くすること(t1>t2)が好ましい。弾性部材63を硬質部材64よりも厚くすることで、導光板62を液晶表示パネル20に密着させる際の作業性を高めることができる。
【0049】
導光板62の出射面62bを弾性部材63で構成することにより、導光板62を液晶表示パネル20に押し付けるだけで、出射面62bを軟らかく変形させて表示面20aに追従させながら密着させることができる。これにより、導光板62と液晶表示パネル20との間に空気層が介在することがなく、導光板62の出射面62bを反射する反射光が発生することがない。これにより、液晶表示パネル20の黒表示の輝度が低くなり、白表示と黒表示の輝度比で表されるコントラストを高めることができる。
【0050】
また、弾性部材63に硬質部材64を積層することで、硬質部材64が補強材として機能し、これにより導光板62の取り扱いが容易になり、液晶表示パネル20に容易に密着させることができる。
【0051】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。図6〜図9には本実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための工程図を示す。尚本実施形態では、第1の実施形態の液晶表示装置を例にして説明する。
【0052】
まず、図6に示すように、導光板12の出射面12bの全面に、粘着性透明樹脂膜31aを成膜する。また、図7に示すように、液晶表示パネル20の表示面20a上にも粘着性透明樹脂膜31bを成膜する。粘着性透明樹脂膜31a、31bの膜厚はそれぞれ400μm以下にすると良い。
【0053】
次に、図8に示すように、液晶表示パネル20側の粘着性透明樹脂膜32b上に、未硬化状態の紫外線硬化型樹脂32aを表示面20aのほぼ中央に厚く塗布する。なお、紫外線硬化型樹脂32aの塗布方法は図示したものに限らず、紫外線硬化型樹脂32aを表示面20aのほぼ全面に均一に塗布しても良く、また導光板12の出射面12bの中央に厚く塗布しても良く、導光板12の出射面12bの全面に均一に塗布しても良い。更に導光板12,液晶表示パネル20の両方に塗布しても良い。また、紫外線硬化型樹脂32aは、液状若しくは流動状のものが良い。
【0054】
次に、図9に示すように、導光板12の出射面12bを液晶表示パネル20の表示面20aに貼り合わせる。このとき、紫外線硬化樹脂32aが粘着性透明樹脂31a、31bの全面に拡がり、導光板12と液晶表示パネル12の間から空気層(気泡)が完全に追い出される。
【0055】
続いて図9に示すように、紫外線を紫外線硬化樹脂32aに照射する。紫外線は、図9中の一点鎖線で示すように、導光板12の反射面12c外側から照射する。これにより、紫外線が導光板12を透過しつつ紫外線硬化樹脂32aに照射され、紫外線硬化樹脂32aが硬化されて紫外線硬化樹脂膜32になる。またこのとき、紫外線硬化樹脂膜32が粘着性透明樹脂膜31a、31bに強く接着される。このようにして、導光板12が液晶表示パネル12に接合されて、第1の実施形態の液晶表示装置1が得られる。
【0056】
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、紫外線硬化樹脂32aが粘着性透明樹脂31a、31bの全面に拡がった状態で紫外線を照射することにより、接着層30内部に空気層を残留させることなく導光板12を容易に液晶表示パネル20に密着させることができる。
【0057】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、出射面及び表示面が、粘着性透明樹脂膜と紫外線硬化樹脂膜とからなる接着層により密着されており、接着層を構成する各樹脂膜を比較的薄くすることができるとともに、気泡などが生じる可能性が少なくなり、出射面と表示面とを容易に密着させることができる。これにより、導光板と液晶表示パネルとの界面で反射光が生じるおそれがなく、コントラストを向上させることができる。
また導光板の出射面が弾性部材によって構成されているので、出射面を液晶表示パネルに隙間なく容易に密着させることができ、反射光の発生を抑えてコントラストを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である液晶表示装置を示す斜視図。
【図2】図1のA−A線に対応する断面模式図。
【図3】図2に示した液晶表示装置の要部を示す拡大断面模式図。
【図4】本発明の第2の実施形態である液晶表示装置を示す断面模式図。
【図5】図4に示した液晶表示装置の要部を示す拡大断面模式図。
【図6】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【図7】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【図8】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【図9】本発明の第3の実施形態である液晶表示装置の製造方法を説明する工程図。
【符号の説明】
1、51…液晶表示装置、10…フロントライト(面発光装置)、12、62…導光板、12a、62a…側端面、12b、62b…出射面(他面)、12c、62c…反射面(一面)、12d…本体(弾性部材)、13…光源、14…溝、14a…緩斜面部、14b…急斜面部、20…液晶表示パネル、20a…表示面、30…接着層、31a、31b…粘着性透明樹脂膜、32…紫外線硬化樹脂膜、32a…紫外線硬化樹脂(未硬化)、62d…本体、63…弾性部材、64…硬質部材、θ1、θ2…傾斜角度
Claims (7)
- 液晶表示パネルと該液晶表示パネルの表示面側に配置された面発光装置とを備え、前記面発光装置には、光源及び該光源からの光を内部に導入するとともに当該光を出射面から出射させる導光板が備えられ、前記出射面と前記表示面とが接着層によって相互に密着され、前記接着層は、前記出射面及び前記表示面上に各々積層された粘着性透明樹脂膜と、各粘着性透明樹脂膜の間に配置された紫外線硬化樹脂膜とからなることを特徴とする液晶表示装置。
- 少なくとも前記導光板の出射面が弾性部材で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記導光板の一面側には導光板内部を伝搬する光を反射させる反射面が設けられ、他面側には前記反射面により反射された光を出射させる前記出射面が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記導光板全体が弾性部材で形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 弾性部材及び硬質部材が積層されて前記導光板が構成され、前記弾性部材に前記出射面が設けられ、前記硬質部材に前記反射面が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記反射面には、前記光の伝搬方向に傾斜された緩斜面部と前記光の伝搬方向の反対方向に傾斜されて前記緩斜面部よりも急な傾斜角度を有する急斜面部とから構成される複数の溝が、前記光の伝搬方向に沿って連続して設けられ、前記緩斜面部の傾斜角度θ1が1°以上5°以下の範囲とされ、前記急斜面部の傾斜角度θ2が40°以上45°以下の範囲とされ、前記溝のピッチが50μm以上300μm以下の範囲とされていることを特徴とする請求項3ないし請求項5のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 光源及び導光板からなる面発光装置を液晶表示パネルの表示面に取り付ける方法であり、
前記導光板には内部に導入された前記光源からの光を出射させる出射面が設けられており、該出射面上に粘着性透明樹脂膜を積層し、
前記液晶表示パネルの表示面上に別の粘着性透明樹脂膜を積層し、
前記の粘着性透明樹脂のいずれか一方または両方に液状若しくは流動状の未硬化状態の紫外線硬化樹脂膜を塗布し、
前記粘着性透明樹脂膜及び前記紫外線硬化樹脂膜を挟んで前記面発光装置の出射面を前記液晶表示パネルの表示面に貼り合わせてから、前記導光板を透過させつつ前記紫外線硬化樹脂膜に紫外線を照射することにより、前記紫外線硬化樹脂膜を硬化させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
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