JP2008026584A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型で、ゴミによる傷や外観不良が無く、容易に製造可能な電気光学装置及び電子機器を提供すること。
【解決手段】保護基板２１が液晶パネル２の偏光板といわゆるカバーガラスとの両方の機能を兼ね備えることになる。この保護基板２１が液晶パネル２の表面に設けられているので、液晶パネル２を上部フレーム５に収容する場合には別途カバーガラスを設ける必要が無く、その分液晶装置１を薄型化することができる。液晶パネル２の表面に偏光板とカバーガラスとを別々に設ける必要も無く、保護基板２１のみを設けるようにしたため、ゴミの侵入を防ぐことができ、ゴミによる傷や外観不良を防止することができる。その上、部品点数も削減できるので、容易に製造することができるという利点もある。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関する。

携帯電話などの電子機器の表示部として、液晶装置などの電気光学装置が搭載されている。このような液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された液晶パネルの表面に偏光板を貼付し、この状態でフレーム内に収容し、フレームの上から液晶パネルの表面を覆うカバーガラスを貼付した構成になっている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２０８０７３号公報

しかしながら、フレームの上からカバーガラスを貼付するため、フレームの厚さ分液晶装置の総厚が増加してしまう。カバーガラスを貼付する際に、偏光板との間にゴミが侵入し、偏光板が傷ついたり、外観が悪くなったりする虞がある。液晶パネルに偏光板を貼り付けて更にカバーガラスを貼りつける必要があるため、製造工程が煩雑になり、部品点数も増加してしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、薄型で、ゴミによる傷や外観不良が無く、容易に製造可能な電気光学装置及び電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る電気光学装置は、対向配置された一対の基板間に電気光学材料を挟持してなり、前記一対の基板のうち一方の基板の表面が表示面になっている電気光学パネルと、前記電気光学パネルの前記表示面上に設けられ、前記電気光学パネルを外部の衝撃から保護する保護基板とを具備し、前記保護基板が、光を偏光する機能を有していることを特徴とする。

本発明によれば、保護基板が偏光板といわゆるカバーガラスとの両方の機能を兼ね備えることになる。この保護基板が電気光学パネルの表示面上に設けられているので、例えば電気光学パネルをフレームに収容する場合であっても別途カバーガラスを設ける必要が無く、その分電気光学装置を薄型化することができる。

また、本発明では、電気光学パネルの表面に偏光板とカバーガラスとを別々に設ける必要が無く、保護基板のみを設けるようにすれば良いため、ゴミの侵入を防ぐことができ、ゴミによる傷や外観不良を防止することができる。部品点数も削減できるので、容易に製造することができるという利点もある。

上記電気光学装置は、前記保護基板が、アクリル系樹脂を主成分として構成されていることが好ましい。

アクリル系樹脂の基板一般的に傷がつきにくく加工しやすいという特性を有している。本発明によれば、保護基板がアクリル系樹脂を主成分として構成されているので、保護基板に傷が付くのを確実に防ぐことができると共に、保護基板に偏光機能を容易に付加することができる。

上記電気光学装置は、前記保護基板が、表面に保護膜を有していることが好ましい。

本発明によれば、保護基板が表面に保護膜を有しているので、保護基板の表面にゴミや傷が付くのを防ぐことができる。これにより、傷による外観不良を回避することができる。

上記電気光学装置は、前記保護膜が、アクリル系樹脂を主成分として構成されていることが好ましい。

本発明によれば、保護膜がアクリル系樹脂を主成分として構成されているので、保護膜の表面に傷が付くのを確実に防ぐことができる。保護基板がアクリル系樹脂を主成分として構成されている場合、保護膜を同じアクリル系樹脂を主成分とすることで、保護基板上に保護膜を形成しやすくすることができる。

上記電気光学装置は、前記電気光学パネルを収容するフレームを更に具備し、前記保護基板の周縁部のうち少なくとも一部に段差部分が設けられており、前記フレームの一部と前記段差部分とが係合していることが好ましい。

本発明によれば、保護基板の周縁部のうち少なくとも一部に段差部分が設けられており、電気光学パネルを収容するフレームの一部と当該段差部分とが係合しているので、電気光学パネルを確実に保持することができる。

上記電気光学装置は、前記保護基板の表面が球面になっていることが好ましい。

本発明によれば、保護基板の表面が球面になっているので、表示面のデザイン性を高めることができる。

本発明に係る電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、薄型で、ゴミによる傷や外観不良が無く、容易に製造可能な電気光学装置を搭載したので、表示部の表示特性が高く、製造コストの安い電子機器を得ることができる。また、保護基板の表面が球面になっている電気光学装置を搭載した場合には、上述のようにデザイン性を高めることができるという利点もある。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。本実施形態では、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin Film Transistor）が設けられたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に挙げて説明する。

（液晶装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。

液晶装置１は、図１に示すように、液晶パネル（電気光学パネル）２と、フレキシブル基板３と、バックライト４と、上部フレーム５と、下部フレーム６とを主体として構成されている。この液晶装置１は、液晶パネル２及びバックライト４が上部フレーム５及び下部フレーム６内に収容された構成になっている。液晶パネル２の表面２ａは、静止画や動画等の画像を表示する表示面になっている。表示面２ａの中央部分が画像の表示される表示領域１１になっており、表示面２ａの周縁部分が画像の表示されない非表示領域１２になっている。表示領域１１内には、赤色、緑色又は青色の光を表示するドット領域１３がマトリクス状に配列されている。

図２に示すように、液晶パネル２は、ＴＦＴアレイ基板７と対向基板８とがシール材９を介して貼り合わされると共に両基板７、８の隙間に液晶１０が封入された構成になっている。

ＴＦＴアレイ基板７は、例えばガラスや石英など光を透過可能な材料からなる矩形の基板である。ＴＦＴアレイ基板７は、対向基板８よりも寸法が大きくなっており、ＴＦＴアレイ基板７の一部が対向基板８に対して張り出した状態になっている。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板７の内面（対向基板８との対向面）には、画素電極１４と、ＴＦＴ１５と、配向膜１６とが設けられており、その他にも図示しない配線や絶縁層、遮光部材などが設けられている。

画素電極１４は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な導電材料からなり、ドット領域１３に平面視で重なるようにＴＦＴアレイ基板７にマトリクス状に配列されている。ＴＦＴ１５は、画素電極１４毎に設けられており、画素電極１４への電気信号をスイッチングする素子である。配向膜１６は、液晶１０を構成する液晶分子の配向を規制する膜であり、画素電極１４上及びＴＦＴ１５上を含んだＴＦＴアレイ基板７の内面に全面に設けられている。

ＴＦＴアレイ基板７の外面（上記の内面に対して反対側の面）には、偏光板２３が貼り付けられている。偏光板２３は、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）からなる偏光子を挟持する２枚の偏光板基材を主体として構成されている。この偏光板基材は、例えばＴＡＣ（トリアセチルセルロース）からなる。偏光板基材のＴＦＴアレイ基板７側には、ポリカーボネート（ノルボルネン系樹脂、液晶ポリマーなど）からなる位相差フィルム層と、アクリル系樹脂からなる粘着材層とが設けられている。偏光板基材のバックライト４側には、アクリル系樹脂からなるハードコート層が設けられている。

対向基板８は、ＴＦＴアレイ基板７と同様に、例えばガラスや石英など光を透過可能な材料からなる矩形の基板である。対向基板８の内面（ＴＦＴアレイ基板７との対向面）には、遮光層１７と、カラーフィルタ層１８と、共通電極１９と、配向膜２０が設けられている。

遮光層１７は、ドット領域１３の間の領域（ドット間領域）で光が透過しないように、当該ドット間領域の全体に設けられている。カラーフィルタ層１８は、ＴＦＴアレイ基板７上に設けられた画素電極１４に平面視で重なるように、ドット領域１３内に設けられている。カラーフィルタ層１８は、遮光層１７で囲まれた領域に設けられている。例えば赤色光を透過する赤色カラーフィルタ１８Ｒと、緑色光を透過する緑色カラーフィルタ１８Ｇと、青色光を透過する青色カラーフィルタ１８Ｂとが順に配列されている。共通電極１９は、遮光層１７及びカラーフィルタ層１８を覆うように設けられている。配向膜２０は、共通電極１９上を含んだ対向基板８の全面に設けられており、配向膜１６と同様に液晶１０を構成する液晶分子の配向を規制する膜である。

対向基板８の外面８ａには、図示しない接着材などを介して保護基板２１が貼付されている。保護基板２１は、例えばアクリル系樹脂からなる矩形の基板であり、外部の衝撃から液晶パネル２を保護している。保護基板２１は、平面視では対向基板８とほぼ同一の寸法を有している。保護基板２１の周縁部には段差部分２１ａが設けられている。段差部分２１ａは、例えば保護基板２１の外周に沿って設けられている。この保護基板２１には、液晶パネル２からの光を偏光する偏光機能が付加されている。

保護基板２１のうち段差部分２１ａが設けられていない部分の表面には、例えばアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などからなる保護膜２２が形成されている。保護膜２２は、保護基板２１の表面に傷などが付かないように保護する膜である。この保護膜２２は、保護基板２１からの光を透過可能になっている。

バックライト４は、液晶パネル２のＴＦＴアレイ基板７に対向するように設けられており、ＴＦＴアレイ基板７との対向面４ａが光射出面になっている。バックライト４の平面視での寸法は、液晶パネル２のＴＦＴアレイ基板７とほぼ同一の寸法になっている。このバックライト４は、光源と導光板とを備えたバックライトを主体として構成されている。光源としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられている。導光板は、光源からの光をバックライト全面に導光し、液晶パネル２側へ射出する部材である。

上部フレーム５は、例えばアルミニウムなどの金属からなる枠部材である。上部フレーム５は、液晶パネル２の側面を囲む側壁５ａと、液晶パネル２の上面に設けられた保護基板２１の段差部分２１ａに係合する係合部５ｂとを有している。側壁５ａは、液晶パネル２の側面に密着するように寸法が規定されている。係合部５ｂは、段差部分２１ａに密着するように係合すると共に、当該係合部５ｂと段差部分２１ａとが係合したときに上面が面一状態になるように寸法が規定されている。

下部フレーム６は、上部フレーム５と同様に例えばアルミニウムなどの金属からなる枠部材である。下部フレーム６は、バックライト４及び液晶パネル２の側面を囲む側壁６ａと、バックライト４の底面４ｂを支持する底部６ｂとを有している。側壁６ａは液晶パネル２及びバックライト４の側面に密着するように、底部６ｂはバックライト４の底面４ｂに密着するように、それぞれ寸法が規定されている。

（液晶装置の製造方法）
次に、上記のように構成された液晶装置１の製造方法を説明する。

まず、概知の方法により上記の液晶パネル２及びバックライト４を製造し用意する。保護基板２１については、アクリル系樹脂からなる基板にヨウ素液を添加し、当該基板に偏光方向に外力を加えて偏光機能を付加する。アクリル基板に偏光機能を付加したら、当該アクリル基板の表面に保護膜２２を形成する。保護膜２２の形成後、アクリル基板の周縁部分を保護膜２２と共にエッチングして除去し、段差部分２１ａを形成する。

液晶パネル２に保護基板２１を接着材によって貼り合わせる。貼り合わせ後、上部フレーム５の係合部５ｂと段差部分２１ａとが係合するように、液晶パネル２に上部フレーム５を取り付ける。上部フレーム５を取り付けた後、下部フレーム６内にバックライト４を収容し、下部フレーム６を液晶パネル２に取り付けて、液晶装置１が完成する。

このように、本実施形態によれば、保護基板２１が液晶パネル２の偏光板といわゆるカバーガラスとの両方の機能を兼ね備えることになる。この保護基板２１が液晶パネル２の表面に設けられているので、液晶パネル２を上部フレーム５に収容する場合には別途カバーガラスを設ける必要が無く、その分液晶装置１を薄型化することができる。液晶パネル２の表面に偏光板とカバーガラスとを別々に設ける必要も無く、保護基板２１のみを設けるようにしたため、ゴミの侵入を防ぐことができ、ゴミによる傷や外観不良を防止することができる。その上、部品点数も削減できるので、容易に製造することができるという利点もある。

また、本実施形態では、保護基板２１がアクリル系樹脂を主成分として構成されていることとした。アクリル系樹脂の基板一般的に傷がつきにくく加工しやすいという特性を有している。したがって、保護基板２１に傷が付くのを確実に防ぐことができると共に、保護基板２１に偏光機能を容易に付加することができるという利点がある。

また、保護基板２１が表面に保護膜２２を有しているので、保護基板２１の表面にゴミや傷が付くのを防ぐことができる。これにより、傷による外観不良を回避することができる。その上、この保護膜が、アクリル系樹脂を主成分として構成されているので、保護膜２２の表面に傷が付くのを確実に防ぐことができる。保護基板２１と同じアクリル系樹脂を主成分として構成することにより、保護基板２１上に保護膜２２を形成しやすくすることができる。

また、保護基板２１の周縁部分に段差部分２１ａが設けられており、上部フレーム５の係合部５ｂと当該段差部分２１ａとが係合しているので、液晶パネルを確実に保持することができる。

［第２実施形態］
次に、図３をもとにして、本発明に係る第２実施形態を説明する。

図３に示すように、液晶装置１０１は、液晶パネル１０２と、バックライト１０４と、下部フレーム１０６とを主体として構成されている。液晶パネル１０２は、ＴＦＴアレイ基板１０７と対向基板１０８とがシール材１０９を介して液晶層１１０を挟持する構成になっており、対向基板１０８の外面には偏光機能を有する保護基板１２１が貼付されている。保護基板１２１の表面には、保護膜１２２が形成されている。

本実施形態では、上部フレームが設けられていない構成になっており、保護基板１２１の周縁部分に段差部分が設けられていない構成になっている点で第１実施形態とは異なっている。本実施形態の構成では、液晶パネル１０２の対向基板１０８と保護基板１２１とが剥き出しの状態になっている。

このように、本実施形態によれば、保護基板１２１が対向基板１０８の外面に直接貼付されているので、いわゆるカバーガラスを貼りつける上部フレームは不必要となる。上部フレームを設けないことにより、その分製造工程を省略することができると共に、上部フレームの分液晶装置１０１を小型化、薄型化、軽量化することができる。また、保護基板１２１の周縁部分に段差部分が設けられていないため、その分製造工程を省略することができる。

［第３実施形態］
次に、図４をもとにして、本発明に係る第３実施形態を説明する。

図４に示すように、液晶装置２０１は、液晶パネル２０２と、バックライト２０４と、下部フレーム２０６とを主体として構成されている。液晶パネル２０２は、ＴＦＴアレイ基板２０７と対向基板２０８とがシール材２０９を介して液晶層２１０を挟持する構成になっており、対向基板２０８の外面には偏光機能を有する保護基板２２１が貼付されている。保護基板２２１の表面２２１ａは凸状の球面に形成されている。球面に形成された保護基板２２１の表面２２１ａには、当該球面に沿って保護膜２２２が形成されている。

上部フレームを設けないようにすることで、液晶装置２０１を薄型化できると共に、従来よりもカバーガラス、すなわち保護基板２２１を厚く設計することもできる。例えば本実施形態のように、保護基板２２１の表面２２１ａを球面にすることによって、画像表示面のデザイン性を高めることができる。

［第４実施形態］
次に、図５をもとにして、本発明の第４実施形態を説明する。図５は、携帯電話３００の全体構成を示す斜視図である。

携帯電話３００は、筺体３０１、複数の操作ボタンが設けられた操作部３０２、画像や動画、文字等を表示する表示部３０３を主体として構成されている。表示部３０３には、本発明に係る液晶装置１、１０１、２０１が搭載される。

本実施形態では、薄型で、ゴミによる傷や外観不良が無く、容易に製造可能な液晶装置１、１０１、２０１を搭載したので、表示部３０３の表示特性が高く、製造コストの安い携帯電話３００を得ることができる。また、液晶装置２０１を搭載する場合、保護基板２２１の表面が球面になっているので、デザイン性の高い電子機器を得ることができるという利点もある。

なお、本発明の液晶表示装置は、上記携帯電話機に限らず、例えば、電子ブックや、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末などの電子機器の表示部としても用いても構わない。

［第５実施形態］
次に、図６をもとにして、本発明の第５実施形態を説明する。図６は、本実施形態に係るタッチパネル付液晶装置４００の構成を示す断面図である。

タッチパネル付液晶装置４００は、文字、数字等の可視像を表示するための液晶装置４０１と、入力器具４０６を接触させることによってデータを入力するためのタッチパネル４０５とから概略構成されている。タッチパネル４０５は、液晶装置４０１の表示面４０１ａ側に配置されている。

液晶装置４０１は、液晶パネル４０２と、バックライト４０４とを主体として構成されている。液晶パネル４０２は、ＴＦＴアレイ基板４０７と対向基板４０８とがシール材４０９を介して液晶層４１０を挟持する構成になっており、対向基板４０８の外面には偏光機能を有する保護基板４２１が貼付されている。保護基板４２１の表面には、保護膜４２２が形成されている。保護基板４２１及び保護膜４２２は、例えばアクリル系樹脂からなる。

タッチパネル４０５は、前面基板４３１と背面基板４３２とが対向配置されており、平面視で両基板の周縁部に配置されたシール材４３３によって貼り合わされた構成になっている。このタッチパネル４０５は、液晶パネル４０２の保護基板４２１上（保護膜４２２の直上）に配置されている。

前面基板４３１は、板状の透明樹脂材料等からなる前面基材４３１ａを主体として構成されている。前面基材４３１ａの内側表面（背面基板４３２との対向面）には、面電極４３４が設けられている。面電極４３４は、液晶パネル４０２の表示領域に対応する範囲を覆うように平板状に形成されている。面電極４３４の紙面奥行方向両端には、一対の低抵抗電極４３５が設けられている。

背面基板４３２は、板状の透明樹脂材料等からなる背面基材４３２ａを主体として構成されている。背面基材４３２ａの内側表面（前面基板４３１との対向面）には、面電極４３６が設けられている。面電極４３６は、液晶パネル４０２の表示領域に対応する範囲を覆うように平板状に形成されている。面電極４３６の図中左右方向両端には、一対の低抵抗電極４３７が形成されている。

前面基板４３１と背面基板４３２との間には、スペーサ４４１が設けられている。このスペーサ４４１によって、前面基板４３１と背面基板４３２との間が一定の間隔に維持されている。

前面基材４３１ａ及び背面基材４３２ａは、共に、可撓性材料、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート（ＰＡｒ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等からなるプラスチックフィルムによって形成される。また、面電極４３４及び面電極４３６は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明電極材料によって形成され、その面内全域でほぼ均一な面抵抗を備えている。低抵抗電極４３５、４３７は、例えば銀ペーストによって形成されている。

このように、本実施形態によれば、タッチパネル４０５が液晶パネル４０２の保護基板４２１上に保護膜４２２を介して直接配置されている。保護基板４２１及び保護膜４２２がアクリル系樹脂からなるので、タッチパネル４０５の自重や摩擦があっても傷つきにくくなっている。このため、偏光機能が損なわれること無く、良好な表示画像を表示することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

本発明の第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す斜視図。 本実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図。 本発明の第２実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図。 本発明の第３実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図。 本発明の第４実施形態に係る携帯電話の構成を示す斜視図。 本発明の第５実施形態に係るタッチパネル付液晶装置の構成を示す断面図。

符号の説明

１、１０１、２０１、４０１…液晶装置 ２…液晶パネル ２ａ…表示面 ４…バックライト ４ａ…対向面 ４ｂ…底面 ５…上部フレーム ５ａ…側壁 ５ｂ…係合部 ６…下部フレーム ６ａ…側壁 ６ｂ…底部 ７…ＴＦＴアレイ基板 ８…対向基板 ８ａ…外面 ２１…保護基板 ２１ａ…段差部分 ２２…保護膜 ２３…偏光板 ３００…携帯電話 ４００…タッチパネル付液晶装置

Claims (7)

1. 対向配置された一対の基板間に電気光学材料を挟持してなり、前記一対の基板のうち一方の基板の表面が表示面になっている電気光学パネルと、
   前記電気光学パネルの前記表示面上に設けられ、前記電気光学パネルを外部の衝撃から保護する保護基板と
   を具備し、
   前記保護基板が、光を偏光する機能を有している
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記保護基板が、アクリル系樹脂を主成分として構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記保護基板が、表面に保護膜を有している
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記保護膜が、アクリル系樹脂を主成分として構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記電気光学パネルを収容するフレームを更に具備し、
   前記保護基板の周縁部のうち少なくとも一部に段差部分が設けられており、
   前記フレームの一部と前記段差部分とが係合している
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記保護基板の表面が球面になっている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項の電気光学装置を供えたことを特徴とする電子機器。

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