JP2007065300A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示パネルの保護機能を有し、しかも、表示パネルの画素不良の検出率及び検査効率を改善することが可能な表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 マトリクス状に配置された複数の画素からなる表示領域を備え、表示領域の少なくとも一部に反射部を有する液晶表示パネルＬＰＮと、液晶表示パネルＬＰＮの外面に設けられた光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２と、光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２の表面に接着される接着層４２Ａ及び４２Ｂを含み光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２を保護する保護フィルム体４１及び４２と、を備え、保護フィルム体４１及び４２の透過率は８９％以上でありしかも保護フィルム体４１及び４２のヘイズは２％以下であることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、表示装置に係り、特に、外光を反射することによって画像を表示する反射部を備えた表示装置に関する。

反射型液晶表示装置や半透過型液晶表示装置に代表される表示装置は、反射電極を有する反射部を備えている。このような液晶表示装置は、明所において反射部を利用して外光を選択的に反射することによって画像を表示するため、バックライトを不要とし、消費電力を大幅に低減することができるメリットがある。

液晶表示装置は、液晶表示パネルを構成するアレイ基板及び対向基板の外面にそれぞれ光の偏光状態を制御する光学フィルム（偏光板）を備えている。このような光学フィルムは、アレイ基板及び対向基板の外面に全面にわたって均一に接着層を介して接着されている。上述したような光学フィルムを備えた液晶表示パネルを客先に出荷する際、液晶表示パネル（特に光学フィルムの表面）の損傷を防止するために、光学フィルムの表面に保護フィルム体が接着されている（例えば、特許文献１参照。）。この保護フィルム体は、客先において液晶表示装置としてモジュール化される過程で除去される。保護フィルム体を除去する際の作業効率の改善や、保護フィルム体を除去した後の光学フィルム表面への接着層の残留防止のために、接着層は、その粘着力が極力小さいものが選択される。
特開２００２−０２２９５０号公報

液晶表示パネルを客先に出荷する前の段階において、表示領域内の点欠陥などの画素不良を検査する工程は、液晶表示パネルの表面に保護フィルム体を接着した状態で行われる。このような保護フィルム本体及び接着層の影響により、表示領域、特に外光を選択的に反射する反射部の視認性が低下しやすい。このため、画素不良の検出率の低下を招くおそれがある。また、１枚の液晶表示パネルを検査するのに要する時間が長くなり、検査効率の低下を招くおそれがある。

また、検査工程において、一時的に保護フィルム体を剥がすことも考えられるが、上述したように、接着層は極めて粘着力の小さいものが選択される場合が多いため、一時的に剥がしてしまうと、再度、保護フィルム体を接着することが困難となる。このため、液晶表示パネルを十分に保護することができないおそれがある。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示パネルの保護機能を有し、しかも、表示パネルの画素不良の検出率及び検査効率を改善することが可能な表示装置を提供することにある。

この発明の態様による表示装置は、
マトリクス状に配置された複数の画素からなる表示領域を備え、表示領域の少なくとも一部に反射部を有する表示パネルと、
前記表示パネルの外面に設けられた光学フィルムと、
前記光学フィルムの表面に接着される接着層を含み、前記光学フィルムを保護する保護フィルム体と、を備え、
前記保護フィルム体の透過率は８９％以上であり、しかも前記保護フィルム体のヘイズ
は２％以下であることを特徴とする。

この発明によれば、表示パネルの保護機能を有し、しかも、表示パネルの画素不良の検出率及び検査効率を改善することが可能な表示装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置、例えば液晶表示装置について図面を参照して説明する。なお、ここでは、液晶表示装置として、１画素内に外光を選択的に反射することによって画像を表示する反射部とバックライト光を選択的に透過することによって画像を表示する透過部とを有する半透過型液晶表示装置を例に説明するが、１画素が反射部のみによって構成された反射型液晶表示装置や、表示領域の一部に反射部が設けられた部分反射型液晶表示装置など、表示領域の少なくとも一部に反射部を備えた液晶表示装置であれば、以下に説明する実施の形態に基づき、同様の効果が得られるものである。

図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプのカラー液晶表示装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板（第１基板）ＡＲと、アレイ基板ＡＲと互いに対向して配置された対向基板（第２基板）ＣＴと、これらアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。

また、この液晶表示装置は、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱを保持する面とは反対の外面に設けられた光学フィルムＰＯＬ１、及び、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱを保持する面とは反対の外面に設けられた光学フィルムＰＯＬ２を備えている。さらに、この液晶表示装置は、光学フィルムＰＯＬ１側から液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトユニットＢＬを備えている。

液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示領域ＤＳＰを備えている。表示領域ＤＳＰは、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。各画素ＰＸは、外光を反射することによって画像を表示する反射部ＰＲと、バックライトユニットＢＬからのバックライト光を透過することによって画像を表示する透過部ＰＴと、を有している。

アレイ基板ＡＲは、ガラス板などの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成される。すなわち、このアレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＳＰにおいて、画素毎に配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、これら画素電極ＥＰの行に沿ってそれぞれ形成されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これら画素電極ＥＰの列に沿って形成されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各々対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍に画素毎に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子すなわち薄膜トランジスタＷなどを有している。

ｎ本の走査線Ｙは、アレイ基板ＡＲ上または外部回路基板上に配置された走査線ドライバＹＤに接続されている。ｍ本の信号線Ｘは、アレイ基板ＡＲ上または外部回路基板上に配置された信号線ドライバＸＤに接続されている。

アレイ基板ＡＲにおいて、各薄膜トランジスタＷは、Ｎチャネル薄膜トランジスタであり、絶縁基板１０上に配置されたポリシリコン半導体層１２を有している。ポリシリコン半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。このポリシリコン半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。

薄膜トランジスタＷのゲート電極ＷＧは、走査線Ｙに接続されている。ゲート電極ＷＧ及び走査線Ｙは、とともにゲート絶縁膜１４上に形成されている。これらゲート電極ＷＧ、及び、走査線Ｙは、層間絶縁膜１６によって覆われている。

薄膜トランジスタＷのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１６上においてゲート電極ＷＧの両側に配置されている。ソース電極ＷＳは、画素電極ＥＰに接続されるとともに、ポリシリコン半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、信号線Ｘに接続されるとともに、ポリシリコン半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらソース電極ＷＳ、ドレイン電極ＷＤ、及び、信号線Ｘは、有機絶縁膜１８によって覆われている。

画素電極ＥＰは、反射部ＰＲに対応して設けられた反射電極ＥＰＲ及び透過部ＰＴに対応して設けられた透過電極ＥＰＴを有している。反射電極ＥＰＲは、有機絶縁膜１８上に配置され、ソース電極ＷＳと電気的に接続されている。この反射電極ＥＰＲは、アルミニウムなどの光反射性を有する金属膜によって形成される。透過電極ＥＰＴは、層間絶縁膜１６上に配置され、反射電極ＥＰＲと電気的に接続されている。この透過電極ＥＰＴは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する金属膜によって形成される。すべての画素ＰＸに対応した画素電極ＥＰは、配向膜２０によって覆われている。

一方、対向基板ＣＴは、ガラス板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成される。すなわち、この対向基板ＣＴは、表示領域ＤＳＰにおいて、各画素ＰＸを区画するブラックマトリクス３２、ブラックマトリクス３２によって囲まれた各画素に配置されたカラーフィルタ３４、対向電極ＥＴなどを備えている。

ブラックマトリクス３２は、アレイ基板ＡＲに設けられた走査線Ｙや信号線Ｘなどの配線部に対向するように配置されている。カラーフィルタ３４は、互いに異なる色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。

対向電極ＥＴは、すべての画素ＰＸに対応して画素電極ＥＰに対向するように配置されている。この対向電極ＥＴは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する金属膜によって形成されている。また、この対向電極ＥＴは、配向膜３６によって覆われている。

このような対向基板ＣＴと、上述したようなアレイ基板ＡＲとをそれぞれの配向膜２０及び３６を対向して配置したとき、両者の間に配置された図示しないスペーサにより、所定のギャップが形成される。すなわち、反射部ＰＲには、透過部ＰＴのほぼ半分程度のギャップが形成される。

液晶層ＬＱは、これらアレイ基板ＡＲの配向膜２０と対向基板ＣＴの配向膜３６との間に形成されたギャップに封入された液晶分子を含む液晶組成物で構成さていれる。

光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２は、これらを通過する光の偏光状態を制御し、液晶層ＬＱに入射する楕円偏光を形成する。すなわち、光学フィルムＰＯＬ１は、これに入射したバックライト光の偏光状態を制御し、光学フィルムＰＯＬ１を通過した光すなわち液晶層ＬＱに入射する直前の光の偏光状態を楕円偏光に変換する。また、光学フィルムＰＯＬ２は、これに入射した外光の偏光状態を制御し、光学フィルムＰＯＬ２を通過した光すなわち液晶層ＬＱに入射する直前の光の偏光状態を楕円偏光に変換する。

ところで、上述したような液晶表示パネルＬＰＮを客先に出荷する際には、図３に示すように、液晶表示パネルＬＰＮ（特に光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２の表面）の損傷を防止するために、光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２の表面に保護フィルム体４１及び４２が接着されている。これらの保護フィルム体４１及び４２は、客先において液晶表示装置としてモジュール化される過程で除去される。

保護フィルム体４１及び４２は、それぞれ保護フィルム本体４１Ａ及び４２Ａ、及び、保護フィルム本体４１Ａ及び４２Ａを光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２の表面に接着するための接着層４１Ｂ及び４２Ｂを備えている。保護フィルム本体４１Ａ及び４２Ａは、例えば、２軸延伸のポリエチレンテレフタレートフィルムなどで形成可能である。

接着層４１Ｂ及び４２Ｂとしては、保護フィルム体４１及び４２を除去する際の作業効率の改善や、保護フィルム体４１及び４２を除去した後の光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２表面への接着層４１Ｂ及び４２Ｂの残留防止のために、その粘着力が極力小さい材料を選択することが望ましい。

これらの保護フィルム体４１及び４２は、その透過率が８９％以上であり、しかも、そのヘイズが２％以下となるように構成されている。これにより、例えば、液晶表示パネルＬＰＮをその対向基板側から観察した際、保護フィルム体４２を介して観察した場合であっても十分に視認性を改善することができる。特に、保護フィルム体４２を介して入射した外光を反射部ＰＲで反射したときに、再び保護フィルム体４２を透過して表示される画像の視認性を改善することができる。

このため、液晶表示パネルを客先に出荷する前の段階において、表示領域ＤＳＰを駆動して所定パターンの画像を表示した状態で表示領域内の点欠陥などの画素不良を検査する工程では、画素不良を検出しやすくなり、画素不良の検出率を改善できるとともに、１枚の液晶表示パネルＬＰＮを検査するのに要する時間を大幅に短縮することができ、検査効率を改善することが可能となる。

また、保護フィルム体４１及び４２の色度（ａ＊，ｂ＊）は、（±１，±１）であることが望ましい。この範囲内の色度（ａ＊，ｂ＊）を有した構成の保護フィルム体４１及び４２によれば、色付きがほとんどなく、ほぼ無彩色であるため、視認性がさらに改善し、画素不良の検出率及び検査効率を改善することが可能となる。

次に、保護フィルム体の透過率及びヘイズが異なる構成の液晶表示パネルについて、画素不良の検出率を比較した。図４に比較結果を示す。

（比較例１）
液晶表示パネルＬＰＮの構成は、図２に示した通りであり、その外面に光学フィルムＰＯＬ１及びＰＯＬ２が配置され、光学フィルムＰＯＬ１の外面に接着層４１Ｂを介して保護フィルム本体４１Ａを接着するとともに、光学フィルムＰＯＬ２の外面に接着層４２Ｂを介して保護フィルム本体４２Ａを接着した。保護フィルム体４１及び４２は、その透過率が８８％であり、そのヘイズが３．８％であり、色度（ａ＊，ｂ＊）が（−３，−１０）であった。なお、保護フィルム本体４１Ａ及び４２Ａは、その厚みが３８ミクロンであり、ポリエステルフィルムによって形成されている。

このような構成の液晶表示パネルＬＰＮについて、画素不良の検出率を測定したところ、０．３ｍｍ以下の画素不良の検出率が約１６％であった。また、１枚の液晶表示パネルを検査するのに４〜５分の検査時間を要した。なお、画素不良の検出は、表示領域ＤＳＰを駆動した状態で行った。

（実施例１）
実施例１で適用した保護フィルム体４１及び４２は、その透過率が８９％であり、そのヘイズが２％であり、色度（ａ＊，ｂ＊）が（−０．３，＋０．５）であった。なお、保護フィルム本体４１Ａ及び４２Ａは、その厚みが３８ミクロンであり、ポリエステルフィルムによって形成されている。他の構成については、比較例１と同一である。

このような構成の液晶表示パネルＬＰＮについて、画素不良の検出率を測定したところ、０．３ｍｍ以下の画素不良の検出率が約４５％であった。また、１枚の液晶表示パネルを検査するのに２分の検査時間を要した。

（実施例２）
実施例２で適用した保護フィルム体４１及び４２は、その透過率が９２．５％であり、そのヘイズが０．８％であり、色度（ａ＊，ｂ＊）が（−０．２，＋１．０）であった。なお、保護フィルム本体４１Ａ及び４２Ａは、その厚みが３８ミクロンであり、ポリエステルフィルムによって形成されている。他の構成については、比較例１と同一である。

このような構成の液晶表示パネルＬＰＮについて、画素不良の検出率を測定したところ、０．３ｍｍ以下の画素不良の検出率が約４５％であった。また、１枚の液晶表示パネルを検査するのに２分の検査時間を要した。

以上の比較結果から明らかなように、画素不良の検出率を改善し、しかも、検査時間を短縮するためには、保護フィルム体４１及び４２の透過率は、８９％以上であることが望ましく、また、透過率は高いほど視認性が高くなるため、透過率の上限は特に規定する必要がない。また、保護フィルム体４１及び４２のヘイズは、２％以下であることが望ましく、また、ヘイズは小さいほど視認性が高くなるため、ヘイズの下限は特に規定する必要がない。

加えて、保護フィルム体４１及び４２が無彩色に近いほど視認性が高くなるため、保護フィルム体４１及び４２の色度（ａ＊，ｂ＊）は、（±１，±１）の範囲内であることが望ましい。

上述したように、出荷前の液晶表示パネルを保護するための保護フィルム体は、透過率が８９％以上でありしかもヘイズが２％以下となるように構成されている。このため、このような構成の保護フィルム体を設けた液晶表示パネルの視認性を改善することが可能となる。したがって、例え保護フィルム体を設けた状態の液晶表示パネルであっても、表示領域における画素不良を検査する検査工程では、保護フィルム体を介して画素不良の検出率を改善することが可能となり、しかも、１枚の液晶表示パネルを検査するのに要する時間を短縮することが可能となる。このような構成の実施形態は、表示装置の外観検査において各画素からの反射光を測定する必要がある場合に特に有効である。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

例えば、上述した実施の形態では、表示装置として液晶表示装置を例に説明したが、個の例に限らず、表示領域の少なくとも一部に反射部を有する表示パネルを備えて構成される表示装置であれば良い。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示装置の断面構造を概略的に示す図である。 図３は、保護フィルム体が設けられた液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。 図４は、保護フィルム体の透過率及びヘイズが異なる構成の液晶表示パネルについて画素不良の検出率を比較した結果を示す図である。

符号の説明

ＬＰＮ…液晶表示パネル、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＬＱ…液晶層、ＰＴ…透過部、ＰＲ…反射部、ＰＯＬ１…光学フィルム、ＰＯＬ２…光学フィルム、４１…保護フィルム体、４２…保護フィルム体、ＢＬ…バックライトユニット、ＰＸ…画素

Claims (4)

1. マトリクス状に配置された複数の画素からなる表示領域を備え、表示領域の少なくとも一部に反射部を有する表示パネルと、
   前記表示パネルの外面に設けられた光学フィルムと、
   前記光学フィルムの表面に接着される接着層を含み、前記光学フィルムを保護する保護フィルム体と、を備え、
   前記保護フィルム体の透過率は８９％以上であり、しかも前記保護フィルム体のヘイズは２％以下であることを特徴とする表示装置。
2. 前記保護フィルム体の色度（ａ＊，ｂ＊）は、（±１，±１）であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示パネルは、画素のそれぞれに反射部及び透過部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記表示パネルは、互いに対向して配置された第１基板と第２基板との間に液晶層を保持した液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
   

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