JP2008225400A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックフィルムなど可撓性のある基板支持材にガスバリア層を設けた基板を使った液晶表示素子を、その外形公差を増大させず、気密性を高めた状態でシャーシに収納する。
【解決手段】液晶表示素子を収納するシャーシ１０の凹部において、凹部の壁面と液晶表示素子の端面との間の空間に気密性部材１９を注入する。気密部材の塗布工程がないので外形公差が増大せず、気密部材１９を厚くしたので高い気密性が保持される。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラスチックフィルムなど可撓性のある基板支持材にガスバリア層を設けた液晶表示素子をシャーシに収納した液晶表示装置に関する。

いわゆるプラスチックフィルム基板からなる液晶表示素子は、軽量で薄いという性質を活かし携帯電話機の表示パネルとして実用化されたことがある。最近では、割れにくい、曲げられる、平面形状の自由度が高い、という特徴にも注目が集まるようになり様々な応用製品が提案されるようになった。

これら可撓性材料は、ガラスと違いガス或いは水蒸気透過性があるため、常温常圧下でガスあるいは水蒸気が透過する。もし仮に可撓性材料だけを使った基板で液晶表示素子を作成すると、ガスが基板を通して液晶内に溶け込み、液晶内に溶け込んだガスが飽和状態に達していると落下等の衝撃により液晶表示素子内に気泡が発生してしまう。そこで基板表面にガスが透過し難い無機物ないし有機物からなるガスバリア層を設けていた。ガスバリア層は、基板の両面に設けられる場合もあるが、製造工程を簡略化させるため基板の片側の面だけに設ける場合もある。ガスバリア層を基板の片側の面だけに設ける場合、液晶層側に設ける場合と液晶層とは反対側に設ける場合がある。基板の液晶層側には透明電極層や透明電極の密着力を高めるための中間層があるので、層構造を簡単にしたい場合はガスバリア層を液晶層とは反対側の面に設けていた。

ガスバリア層を有する液晶表示素子は、平面的にはガスの浸入を押さえ込んでいるが、基板の切断によって生じた側面（以下端面と称する）は基板支持材がむき出しになっているので、ここから基板内を通して液晶層にガスが浸入する。この結果、柔軟性はあるがガス透過度の高い有機物からなるガスバリア層を使った場合、ガスバリア層を基板の両面に形成しても、長期的にはガスが基板端面から液晶層に浸入する（例えば文献１）。

この対策として文献１に示された従来例（文献中では実施例１）では、シールを含めた液晶表示素子の側面にエポキシ接着剤を塗布し、側面からのガスの浸入を防いでいる。この断面図を図４に示す。液晶表示素子は、図の下から、反射板４８、偏光板４７、基板４１、透明電極４２、配向膜４３、スペーサ４４が混入した液晶層４６、配向膜４３、透明電極４２、基板４１、偏光板４７が積層している。ここで基板４１は、ポリカーボネートフィルムを基板支持材とし、両面にＥＶＡ（エチレンと酢酸ビニルの共重合体）とフェノキシ樹脂からなる２層のガスバリア層を有している。表示素子の側面部では、シール４５と２枚の基板４１の端面とにエポキシ接着剤４９が塗布されている。なお文献１の記述にあわせて基板４１は基板支持材とガスバリア層から成るものとした（以下同様）。
特開２００１−２２１９９８

文献１の従来例のように側面に接着剤を塗布する方法では、接着剤が垂れてしまい、塗布後の断面形状が基板端面の高さ、基板と接着剤の密着力や接着剤の表面張力などで決まってしまう。このため充分なガスバリア能力を発揮できるだけのガスバリア部材の厚みが確保できているか保証はない。また図４の中でエポキシ接着剤４９の上下両端部が薄くなっているように、このような塗布法ではガスバリア部材の薄くなっているところからガスの浸入を許す可能性がある。さらに断面形状が一定にならないので晶表示素子の外形公差を大きくせざるを得なくなり、シャーシの液晶表示素子の収納部のサイズが大きくなって
しまう。

そこで本発明の目的は、プラスチックフィルムなど可撓性のある基板支持材にガスバリア層を設けた基板を使った液晶表示素子の外形公差を増大させず、気密性を高めた状態でシャーシにその液晶表示装置を収納できる液晶表示装置を提供することである。

本発明は、２枚の可撓性を有する基板がシールを介して積層し、該基板と該シールから形成された空間に液晶が注入され、基板の少なくとも一方の基板面にガスバリア層が設けられた液晶表示素子を有する液晶表示装置において、液晶表示素子の側面に対向する枠状部材を配置し、側面と枠状部材との間に機密部材を配したことを特徴とするものである。

また本発明は、枠状部材が凹部を有し、液晶表示素子は凹部に収納されていることを特徴としている。

凹部には開口があることが好ましい。

気密部材が柔軟性を有することが好ましい。

気密部材がシリコーンであることが好ましい。

液晶表示素子を収納するシャーシの凹部において、凹部の壁面と液晶表示素子の端面との間の空間に気密性部材を注入すると、この空間に気密部材が留まり確実な断面形状が得られる。この場合、液晶表示素子に気密部材を塗布していないので、塗布による形状の不安定性が除去され外形公差が増大しない。同時に基板と平行な方向の気密部材の厚さは凹部の壁面と液晶表示素子の端面の間隔となり、高いガスバリア性を確保するのに充分な厚さとなる。さらに気密性部材が液晶表示素子の端面を覆い、気密性部材とガスバリア層で完全に液晶層を取り囲むため、高い気密性が保持される。

凹部に開口がある場合、背面照明や駆動回路を液晶表示装置の背面の開口部に収納できるので液晶表示装置の小型化につながる。

気密部材が柔軟性を有する場合、熱や吸湿による液晶表示素子の膨張を吸収できる。

気密部材がシリコーンである場合、粘着性を利用して液晶表示装置をシャーシに固定す
ることができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態の断面図である。本発明の液晶表示装置では、シャーシ１０には開口を有する凹部があり、この底面に液晶表示素子が置かれている。凹部の壁面と液晶表示素子の間にはシリコーンからなる気密部材１９が充填されている。液晶表示素子は、開口部側から下側の偏光板１７、下側の基板支持材１１、下側のガスバリアー層１８、液晶層１６および左右のシール１５、上側のガスバリア層１８、上側の基板支持材１１、上側の偏光板１７が積層している。上下の基板は、偏光板１７側から、厚さが約０．１ｍｍのポリカーボネートフィルムからなる基板支持材１１と、有機物ないし無機物の薄膜からなるガスバリア層１８が積層したものである。また液晶層１６にはスペーサ１４が混入されている。なおガスバリア層１８上と透明電極１２の密着力が弱い場合はガスバリア
層１８と透明電極１２の間に中間層を設ける。

一般にシリコーンなど有機材料は、ＳｉＯ２やカーボン膜のような無機材料にくらべ気体透過度が大きくガスバリア能力が劣るが、厚みを０．１ｍｍ程度にすれば充分か気密性が得られる。そこでシャーシの加工精度、液晶表示素子の外形精度や熱膨張を加味し気密部材１９の厚みを０．３ｍｍとした。この結果、ガスバリア層１８と充分な気密性を持ったガスバリア部材１９で液晶層１６を完全に取り囲んだ。

図２は本発明の実施の形態の要部断面図である。図１と同じ部材は同じ番号で示している。液晶表示素子の偏光板１７、基板支持材１１、ガスバリア層１８の積層関係は図１と同じ情況である。上下の基板間において下側のガスバリア層１８側から、下側の透明電極１２、下側の配向膜１３、スペーサ１４が混入した液晶層１６、上側の配向膜１３、上側の透明電極１２が積層している。液晶表示素子の左端では、ガスバリア層１８と基板支持部材１１からなる基板がシール１５に対して延出しており、気密部材１９は、基板端面とシール側面だけでなく、延出部でガスバリア層１８の表面とも接着している。このようにガスバリア層の表面と気密部材１９を接着することにより高い機密性が保たれる。

図３は本発明の実施の形態の平面図である。図１と同じ部材は同じ番号で示している。液晶表示素子の上側の偏光板１７の周囲とシャーシ１０の間に気密部１９が充填されている。

なおガスバリア層は、基板の液晶層側だけでなく、基板の両面に設けても、基板の液晶層と反対側に設けてもよい。

本発明の実施の形態の断面図である。 本発明の実施の形態の要部断面図である。 本発明の実施の形態の平面図である。 従来例の断面図である。

符号の説明

１０ シャーシ
１１ 基板支持材
１２，４２ 透明電極
１３，４３ 配向膜
１４，４４ スペーサ
１５，４５ シール
１６，４６ 液晶層
１７，４７ 偏光板
１８ ガスバリア層
１９ 気密部材
４１ 基板
４８ 反射板
４９ 接着剤

Claims (5)

1. ２枚の可撓性を有する基板がシールを介して積層し、該基板と該シールから形成された空間に液晶が注入され、前記基板の少なくとも一方の基板面にガスバリア層が設けられた液晶表示素子を有する液晶表示装置において、
   前記液晶表示素子の側面に対向する枠状部材を配置し、前記側面と前記枠状部材との間に機密部材を配したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記枠状部材は凹部を有し、前記液晶表示素子は凹部に収納されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記凹部には開口があることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
4. 前記気密部材が柔軟性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載
   の液晶表示装置。
5. 前記気密部材がシリコーンであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。

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