JP2008197255A - 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】枠体（１６０）と、第１プラスチック基板（１０２）、第２プラスチック基板（１０６）、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（１０９）を有する液晶セル（１１０）と、液晶セル及び枠体を接続することによって液晶セルを前記枠体に担持させる可撓性シート(１７０)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。

特開２０００−２８４３１０号公報（第２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、液晶パネルの製造時に、液晶セル１の周囲をシャーシ１０に接着層１１を介して接着させると、シャーシ１０の元々の歪みや、使用時に加えられる圧力等によって、液晶セル１は、図２（ｂ）に示すように、シャーシ１０と共に、曲がったり、反ってしまったりしてしまう。そのような歪が常に液晶セル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。

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、枠体と、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、液晶セル及び枠体を接続することによって液晶セルを枠体に担持させる可撓性シートを有することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る液晶パネルは、枠体と、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、液晶セル及び枠体を接続し枠体の歪みを吸収して液晶セルに枠体の歪みの影響を与えないようした可撓性シートを有することを特徴とする。

さらに、本発明に係る液晶パネルでは、液晶セルは、可撓性シートに懸架又は可撓性シート上に保持されていることが好ましい。液晶セルと可撓性シートとの位置関係を規定したものである。

さらに、本発明に係る液晶パネルでは、液晶セルと可撓性シートの熱膨張係数及び／又は吸湿係数がほぼ等しいことが好ましい。液晶パネルの置かれた環境状態が変化しても、液晶セルと可撓性シートとが剥がれたり、一方が曲がったり、反ったりしないようにするためである。

本発明に係る液晶パネルでは、可撓性シートに液晶セルが担持されているため、可撓性シートが枠体の歪みを吸収し、液晶セルが曲がったり、反ったりしたまま長時間放置されることがないため、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１１０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の表面図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡＡ´断面図を示している。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１１０、表示部１５０、枠体１６０、可撓性シート１７０、可撓性シート１７０と液晶セル１１０とを接着するための接着層１７１、可撓性シート１７０と枠体１６０を接着させるための接着層１７２等から構成されている。

液晶セル１１０は、第１プラスチック基板１０２、シール部材１０４、第２プラスチック基板１０６、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１０７、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１０９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１２０及び第１の配向膜１０３が形成され、第２プラスチック基板１０６上には第２透明電極パターン１２１及び第２の配向膜１０５が形成されている。液晶層１０９には、透明状態（透過モード）と光散乱状態（非透過モード）を電気的に切り換えられる高分子散乱型液晶が用いられている。ＴＮ（ツイステッドネマティック）液晶セルを使う場合は、第１及び第２プラスチック基板１０２、１０６の外側に偏光板を追加した断面構造になる。

第１及び第２プラスチック基板１０２、１０６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、１０６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１２０及び１２１は、第１及び第２プラスチック基板１０２及び１０６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。また、第１及び第２透明電極パターン１２０及び１２１は、表示部１５０に対応した第１パターン化領域１３０、キャラクターパターン１３１及び図形型パターン１３２、第１及び第２領域の周囲に配置された第３パターン化領域１３３を有している。なお、各パターン化領域等へは配線が施され、液晶パネル１００の表示駆動制御部（不図示）から所定の電圧が印加されるように構成されているが、図３においては、それらの表示を省略している。また、液晶セル１１０では、第１及び第２透明電極パターン１２０及び１２１は同じ形状にパターン化されているものとする。さらに、図３（ａ）において、キャラクターパターン１３１及び図形型パターン１３２は一例であって、他の形状及びマトリックス状のパターン等を設けても良い。

液晶セル１１０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。

第１パターン化領域１３０に、所定の電圧を印加することによって、その部分の液晶層１０９は透過モードに切り換えられ、液晶セル１１０の背後に配置されている表示部１５０の表示内容が視認され得る状態とすることができる。

また、領域１３３に対応する複数のパターン（Ａ、Ｂ、Ｃ、円形のボタン形状等）に所定の電圧を印加することによって、その部分の液晶層１０９が透過モード又は非透過モードとなって、キャラクター、図形等の形状が視認され得るように表示される。

可撓性シート１７０は、第１及び第２プラスチック基板１０２及び１０６と同様に、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、可撓性シート１７０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から形成されていても良い。

また、可撓性シート１７０の熱膨張係数と吸湿係数は、液晶セル１１０の熱膨張係数及び吸湿係数とほぼ等しく設定されている。このように構成したのは、液晶パネル１００は置かれた環境状態が変化した場合に、可撓性シートと液晶セルとが剥がれてしまったり、一方がより膨張等することによって、液晶セル１１０が曲がったり、反ったりしてしまうことを防止するためである。

さらに、可撓性シート１７０は、第１接着層１７１によって、液晶セル１１０の第１プラスチック基板１０２の視認側全面と接着され、第２接着層１７２によって枠体１６０と接着されている。したがって、液晶セル１１０は、可撓性シート１７０に懸架されるようにして可撓性シート１７０に担持されていることとなる。このような構成によって、枠体１６０の歪みや枠体１６０に加えられる圧力が、可撓性シート１７０に吸収されるので、直接液晶セル１１０に加わらなくなる。その結果、長時間に渡って、液晶セル１１０が曲げられたり、反ったりすることがなくなり、ストレスによる液晶層１０９内の気泡の発生を防止することが可能となった。

図４は、本発明に係る他の液晶セル２１０を含む他の液晶パネル２００の概要構成を示す図である。

図４（ａ）は液晶パネル２００の表面図を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡＡ´断面図を示している。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。

液晶パネル２００と液晶パネル１００との違いは、液晶パネル２００では液晶セル２１０が、可撓性シート２７０の上に保持されるように配置されている点である。また、液晶パネル１００では、可撓性シート１７０が、液晶セル１１０の保護層としての役割を担っていたが、液晶パネル２００では、可撓性シート２７０の上に液晶セル２１０が配置されるので、液晶セル２１０は新たに保護層としての役割を有する最外層２０１を有するように構成した。

図４に示すように、液晶パネル２００は、液晶セル２１０、表示部１５０、枠体２６０、可撓性シート２７０、可撓性シート２７０と液晶セル２１０とを接着するための接着層２７１、可撓性シート２７０と枠体２６０を接着させるための接着層２７２等から構成されている。液晶パネル２００において、液晶パネル１００と同様な構成には同じ番号を付し、説明を省略した。

可撓性シート２７０の材質、厚さ、熱膨張係数、及び吸湿係数は、液晶パネル１００で示した可撓性シート１７０と同じである。可撓性シート２７０は、第１接着層２７１によって、液晶セル１１０の視認側と逆側の第２プラスチック基板１０６の全面と接着され、第２接着層２７２によって枠体２６０と接着されている。したがって、液晶セル２１０は、可撓性シート２７０上に保持されるようにして、可撓性シート２７０に担持されていることとなる。このような構成によって、枠体２６０の歪みや枠体２６０に加えられる圧力が、可撓性シート２７０によって吸収されるので、直接液晶セル２１０に加わらなくなる。その結果、長時間に渡って、液晶セル２１０が曲げられたり、反ったりすることがなくなり、ストレスによる液晶層１０９内の気泡の発生を防止することが可能となった。

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。 本発明に係る液晶セル１１０を含む液晶パネル１００の概要構成を示す図である。 本発明に係る他の液晶セル２１０を含む他の液晶パネル２００の概要構成を示す図である。

符号の説明

１００、２００ 液晶パネル
１０２ 第１プラスチック基板
１０６ 第２プラスチック基板
１０７ スペーサ
１０９ 液晶層
１１０、２１０ 液晶セル
１２０ 第１透明電極パターン
１２１ 第２透明電極パターン
１６０、２６０ 枠体
１７０、２７０ 可撓性シート
１７１、２７１ 第１接着層
１７２、２７２ 第２接着層

Claims (6)

1. 液晶パネルであって、
   枠体と、
   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、
   前記液晶セル及び前記枠体を接続することによって、前記液晶セルを前記枠体に担持させる可撓性シートと、
   を有することを特徴とする液晶パネル。
2. 液晶パネルであって、
   枠体と、
   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、
   前記液晶セル及び前記枠体を接続し、前記枠体の歪みを吸収して前記液晶セルに前記枠体の歪みの影響を与えないようした可撓性シートと、
   を有することを特徴とする液晶パネル。
3. 前記液晶セルは、前記可撓性シートに懸架されている、請求項１又は２に記載の液晶パネル。
4. 前記液晶セルは、前記可撓性シート上に保持されている、請求項１又は２に記載の液晶パネル。
5. 前記液晶セルと前記可撓性シートの熱膨張係数がほぼ等しい、請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶パネル。
6. 前記液晶セルと前記可撓性シートの吸湿係数がほぼ等しい、請求項１〜５の何れか一項に記載の液晶パネル。

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