JP2008197248A - 液晶パネル - Google Patents

Abstract

【課題】ストレスによって液晶層内に気泡が発生するという問題を解消することを可能とする液晶パネルを提供することを目的とする。
【解決手段】第１プラスチック基板（１０２)、第２プラスチック基板（１０８）及び第１及び第２プラスチック基板間に封入された液晶層（１０５）を有する液晶セル（１２０）と、液晶セルと平面的に対向する基板（１４０）と、液晶セルと基板とを接着し且つ液晶セルと基板との変形量の違いを吸収する弾性接着層（１３０）を有することを特徴とする液晶パネル（１００）。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶パネルに関し、特に液晶セルを用いた液晶パネルに関する。

フィルム基板間に液晶が封入された液晶表示装置において、液晶が封入された領域内への空気の侵入を低減するためにＩＴＯ等の透明導電材料からなる保護膜を設けることが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載される液晶表示装置では、上下のフィルム基板の透明電極同士が対向しない非表示領域に空気透過率の極めて低いＩＴＯなどの無機系の透明な導電材料からなる保護層を設けることによって、フィルム基板からの空気の侵入を低減させ、気泡による表示不良を抑えようとしていた。

可撓性液晶表示器の下方にスイッチを配置し、使用者の指によって可撓性液晶表示器の上から物理的変形を起こしてスイッチを動作させるデータエントリ装置が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２０００−２８４３１０号公報（第２図） 特開昭６３−１３２３２３号公報（第３図）

図１は、液晶封入領域での気泡の発生を説明するための図である。

図１に示す液晶パネル１では、シール部材４の内部に、キャラクター、テンキー等の点灯制御のために、透明導電膜がエッチングされた第１の領域１０と、透過モードと非透過モードを切り換え、液晶パネルの後方にある物体の可視性を制御する等のために、透明導電膜がエッチングされずに（ベタのままで）残されている大きなパターン化領域１１を有している。

基板と液晶層中のガス濃度は、外部環境に応じて平衡状態を保っているが、外部環境が変化すると場合によって液晶層中のガス成分が過飽和となる場合がある。このような場合に、外部から液晶層に圧力や温度の急激な変化によるストレスが加わると、ガス成分が分離し、図１の１２に示すような気泡が発生する。

図２は、液晶セルの歪みによるストレスを説明するための図である。

図２（ａ）は液晶パネルの断面図の一例を示し、図２（ｂ）は液晶パネルの曲げ・反りの例を示す図である。

図２（ａ）に示すように、平面平板状に製造された液晶セル１も、所定の枠体に配置されたり、様々な使用時に加えられる圧力等によって、図２（ｂ）に示すように、曲がったり、反ってしまったりしてしまう。そのような歪が定常的に液晶セル１に加わると、図１で説明したように、液晶セル１は、外部環境の変化によるストレスが加えられた状態となり、液晶層中に気泡が発生しやすくなるという問題があった。特に、表示パネルの下方にスイッチ基板があるようなものでは、曲げや反りが起き易く、液晶層中に気泡が発生して消滅せずに残る現象が生じ易くなる。

そこで、本発明は、外部環境の変化等によるストレスによって液晶層内に気泡が発生するという問題を解消することを可能とする液晶パネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る液晶パネルは、第１プラスチック基板、第２プラスチック基板及び第１及び第２プラスチック基板間に封入された液晶層を有する液晶セルと、液晶セルと平面的に対向する基板と、液晶セルと基板とを接着し且つ液晶セルと基板との変形量の違いを吸収する弾性接着層を有することを特徴とする。

また、本発明に係る液晶パネルでは、弾性接着層が透明であること、基板が透明であること、又は基板がガラスから構成されることが好ましい。

また、本発明に係る液晶パネルでは、液晶セルと基板とを接着している接着層が、外部からの衝撃による液晶セルと基板との変形量の違いを吸収するので、ストレスによる気泡の発生を防止することが可能となった。

以下図面を参照して、本発明に係る液晶パネルについて説明する。

図３は、本発明に係る液晶セル１２０を含む液晶パネル１００の概要構成を示す図である。

図３（ａ）は液晶パネル１００の断面図を示し、図３（ｂ）は基板１４０の表面図を示している。なお、説明のために、縮尺が実際と異なる場合がある点に留意されたい。

図３に示すように、液晶パネル１００は、液晶セル１２０、接着層１３０、基板１４０、及び表示部１５０等から構成されている。

液晶セル１２０は、第１偏光層１０１、第１プラスチック基板１０２、第２プラスチック基板１０８、第２偏光層１０９、シール部材１１０、第１及び第２プラスチック基板間の間隔を保持するために複数配置されたスペーサ１１１、第１及び第２プラスチック基板とシール部材間に封入された液晶層１０５等を有している。また、第１プラスチック基板１０２上には第１透明電極パターン１０３及び第１配向膜１０４が形成され、第２プラスチック基板１０８上には第２透明電極パターン１０７及び第２配向膜１０６が形成されている。

また、液晶層１０５には、一般的に用いられているＴＮ（ツイステッドネマティック）液晶等が用いられる。さらに、第１偏光層１０１の透過軸と第２偏光層１０９の透過軸とは、互いに約９０度傾いた状態に配置されている。

第１及び第２プラスチック基板１０２、１０８は、可撓性であって、厚さ１００μｍのポリカーボネイト樹脂によって形成されている。しかしながら、第１及び第２プラスチック基板１０２、１０８は、これに限定されるものではなく、変性アクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ノルボルテン樹脂等であっても良く、また厚さも５０μｍ〜２５０μｍとすることができる。

第１及び第２透明電極パターン１０３及び１０７は、第１及び第２プラスチック基板１０２及び１０８上に、それぞれスパッタリング法によって厚さ約０．０３μｍのＩＴＯから構成された透明導電膜を蒸着し、その後エッチングによって不要な部分を除去することによってパターン化されている。

接着層１３０は、厚さが２００μｍのエラストマー（例えば日立化成社製エラストマーシート）を基材とし両面に光学糊を塗布した総厚が２５０μｍの弾性を有する透明な接着剤であり、液晶セル１２０の第２プラスチック基板１０８と基板１４０とを接着している。また、接着層１３０の透過率は９２．０％、ヤング率は３．３×１０^４Ｐａ、密度は１．０５ｇ／ｃｍ^３、ショア硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５）は１０であったがこれは一例であって、これに限定されるものではない。

基板１４０は、厚さ１．０ｍｍの透明なアクリル材料から構成され、液晶セル１２０の外形形状と同じ外形形状を有している。また、基板１４０は、図３（ｂ）に示すように、第１開口部１４１、第２開口部１４２及び第３開口部１４３を有している。基板１４０は、液晶セル１２０と接着することによって、液晶セル１２０の補強部材として機能する一方、エラストマーからなる接着剤１３０は外部から基板１４０に加わった衝撃を吸収し液晶セル１２０へ減衰させて伝達させるので、ストレスによる液晶層１２４における気泡の発生を防止することが可能となる。なお、基板１４０は、アクリル材料ではなく、ガラスから構成されるようにしても良い。

表示部１５０は、表示体とスイッチシートの積層物である。表示体は、ガラス基板間又はプラスチック基板間に液晶が挟持された液晶セル、透明電極層、発光層、絶縁層、背面電極層等を含んでいる有機又は無機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等であり、不図示の制御部からの駆動信号に応じて、所定の表示を行えるように構成されている。なお、スイッチシートは、表示体上部に配置し、押圧位置を抵抗値から算出するタッチパネル等が使える。表示体に可撓性がある場合はスイッチシートを表示体下に設けても良い。

以下、液晶パネル１００の利用例について説明する。

液晶セル１２０では、第１及び第２透明電極パターン間に所定の電圧が印加されることによって、液晶層１０５は透過モードと非透過モードに切換わるように構成されている。したがって、液晶セル１２０の第１及び第２透明電極パターン間に所定の電圧を印加することによって、液晶セル１２０を透過モードとし、表示部１５０の表示内容が視認され得る状態とすることができる。一方、液晶セル１２０の第１及び第２透明電極パターン間に所定の電圧を印加することによって、液晶セル１２０を非透過モードとし、表示部１５０の表示内容が視認できない状態とすることができる。

例えば、表示部１５０の表示内容を視認され得る状態において、図３（ｂ）に示すように、表示部１５０の基板１４０の開口部１４１、１４２及び１４３に対応した箇所に、表示例１５１、１５２及び１５３を表示する。ここでは、表示例１５１はファンクションキーに、表示例１５２はアルファベットのキーに、表示例１５３はテンキーに対応させている。このように、液晶パネル１００は、液晶セル１２０が透過モードの場合には入力キーを表示し、液晶セル１２０が非透過モードの場合には表示内容を全て隠してしまうように構成することができる。なお、図３（ｂ）に示した基板１４０の開口部の形状、箇所、個数等、及び表示部１５０の表示例は一例であって、様々な変形が可能である。

図４は、本発明に係る液晶セル１２０を含む他の液晶パネル２００の概要構成を示す断面図である。

図４において、図３に示した液晶パネル１００と同様の構成には、同じ番号を付した。図４に示す液晶パネル２００と図３に示す液晶パネル１００との差異は、液晶パネル２００が表示部１５０を有していない点である。即ち、図４に示す液晶パネル２００は、液晶セル１２０、接着層１３０及び基板１４０から主に構成されている。基板１４０は、図３に示す液晶パネル１００と同様に、液晶セル１２０の補強部材として機能する上に、液晶セル１２０と弾性接着層１３０によって接着されているため、外部からの衝撃に対し気泡の発生を防止することが可能である。

液晶封入領域への気泡の発生を説明するための図である。 液晶セルの歪みによるストレスを説明するための図である。 本発明に係る液晶パネルの概要構成を示す図である。 本発明に係る他の液晶パネルの概要構成を示す図である。

符号の説明

１００、２００ 液晶パネル
１０１ 第１偏光層
１０２ 第１プラスチック基板
１０５ 液晶層
１０８ 第２プラスチック基板
１０９ 第２偏光層
１２０ 液晶セル
１３０ 接着層
１４０ 基板
１５０ 表示部

Claims (4)

1. 液晶パネルであって、
   第１プラスチック基板、第２プラスチック基板、及び前記第１及び第２プラスチック基板間に封入された液晶層を有する液晶セルと、
   前記液晶セルと平面的に対向する基板と、
   前記液晶セルと前記基板とを接着し、前記液晶セルと前記基板との変形量の違いを吸収する弾性接着層と、
   を有することを特徴とする液晶パネル。
2. 前記弾性接着層は、透明である、請求項１に記載の液晶パネル。
3. 前記基板は、透明である、請求項１又は２に記載の液晶パネル。
4. 前記基板は、ガラスである、請求項１〜３の何れか一項に記載の液晶パネル。

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