JP2011034112A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源50と、光源50から発せられた光を受ける第1の導光板52と、第1の導光板52を通った光を受ける第2の導光板54と、第1の導光板52と第2の導光板54の間に位置する集光手段56とを備え、第2の導光板54の厚さは第1の導光板52の厚さより厚い。
【選択図】図31
Description
これにより貼合層に微細気泡を含有させ、実質的に屈折率がより低い層を作ることができる。
S<50μm、またはS<T
となる関係を満たす。貼合時に咬みこむゴミの大きさを規定し、環境変化および経年変化によるゴミを起点とする貼合剥離を防止した。
不要光排除領域74Cは液晶の表示領域76Aにかからないように設定し、不要光排除領域74Cにはプリズム74Fをなくすことで、散逸光が発生しないようにしてある。導光板74はアートンで屈折率は1.51〜1.52であり、入光面74Aからは上下方向に概ね±40度の角度に広がった光が入射するが、屈折率1.47の粘着材で導光できる光は概ね上下方向に±13度の角度範囲の光だけであり、概ね13度から40度の範囲の光は部分的に粘着材を透過し、さらに一部は偏光板78に吸収され、残りは偏光板78をすり抜ける。この洩れ光は液晶パネル76の表示領域76Aに入射するとコントラストを低下させるため、除去されるべき光である。そこで、偏光板78をすり抜けた先には吸収性のブラックマトリクスがあるようにし、液晶の表示領域を配置しないようにした。吸収性のブラックマトリクスの代わりに吸収テープを配設してもよい。
S<50μm、またはS<T
となる関係を満たすようにした。
(a)屈折率が導光板74に近い、例えば光硬化性のアクリル系やエポキシ系などの接着剤を使用できる。
(b)導光板74と偏光板78の間も低屈折率の粘着材層とすることで、低屈折率層が複層となり、全反射角に近い部分反射光(低屈折率層を突き抜けて液晶パネル76に届くと大幅にコントラストを低下させる光)の導光性を高くすることができる。
(c)低屈折率層の厚さを制御しやすくなり、例えば、低屈折率層の厚さを導光板74を垂直に透過する光に対して反射防止または反射低減の構造、または半波長となっているようにすることができる。低屈折率層は、垂直透過光については反射防止膜、概ね水平に伝導する伝導光に対しては低屈折率層として反射界面を形成する。
(a)VA方式がTN方式に比べて高コントラストであること、(b)VA方式の高コントラストの特性を発揮するためには、界面反射を抑えた、偏光板を導光板に貼合したものを液晶パネルに積載、又は貼合したフロントライト構造とすることが望ましいことが分かった。
(付記1) 導光板と、光源と、該導光板と該光源との間に位置する錐体とからなり、該錐体は基部と該基部より小さい台部と該基部と該台部との間の斜面とを有し、該光源は該錐体の台部に密着して配置され、該導光板は該錐体の基部に密着して配置され、光源の発光部から導光板まで空気層を介さずに光が伝達するようにしたことを特徴とする照明装置。
(付記2) 該錐体と該導光板とは一体的に形成され、該光源は該錐体に取りつけられていることを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記3) 該光源と該錐体とは一体的に形成され、該錐体は該導光板に取りつけられていることを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記4) 該錐体の屈折率をn、錐体の軸線と平行な線と斜面との間の角度をαとするとき、該錐体の斜面の角度(α)が、arcsin(1/n)と同じか、大きいことを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記5) 該錐体の屈折率をn、錐体の軸線と平行な線と斜面との間の角度をαとするとき、該錐体の斜面の角度(α)が、30度から45度の範囲にあることを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記6) 該錐体が接着性部材からなることを特徴とする付記5に記載の照明装置。
(付記7) 該錐体が接着性部材で該導光板に接合され、該接着性部材の屈折率がn、錐体の軸線と平行な線と該接着性部材の斜面との間の角度をαとするとき、該接着性部材の斜面の角度(α)が、arcsin(1/n)と同じか、大きいことを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記8) 該光源の発光部は該錐体の台部より小さいか等しいことを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記9) 該光源の光出射面は該錐体の台部より小さいか等しいことを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記10) 該光源と該錐体の少なくとも一部を包むように配置された反射部材を備えることを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記11) 該導光板と該錐体の境界付近に光吸収材が設けられることを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記12) 該光源は少なくとも1つのLEDからなることを特徴とする付記1に記載の照明装置。
(付記13) 導光板と、光源と、該導光板と該光源との間に位置する錐体とからなり、該錐体の基部は該導光板に接合または密着され、該光源は該錐体に近接して配置され、さらに、反射部材が該光源及び該錐体を囲むように配置され、光吸収部材が該くさび形部材と該導光板との境界付近に設けられていることを特徴とする照明装置。
(付記14) 付記1から13のいずれかに記載の照明装置と、表示素子を含むことを特徴とする表示装置。
(付記15) 光源と、該光源から発せられた光を受ける第1の導光板と、該第1の導光板を通った光を受ける第2の導光板と、第1の導光板と第2の導光板の間に位置する集光手段とを備え、第2の導光板の厚さが第1の導光板の厚さより厚いことを特徴とする照明装置。
(付記16) 該集光手段は第1の導光板と第2の導光板との間の斜面を含む部分であり、第2の導光板における全反射角度をθc、第2の導光板の軸線と平行な線に対する該斜面の角度をαとするとき、α<1.5θcの関係を満たすことを特徴とする付記15に記載の照明装置。
(付記17) 該集光手段としての斜面を含む部分は、第2の導光板と一体的に第1の導光板に向かって先細りに形成された部分であることを特徴とする付記16に記載の照明装置。
(付記18) 該集光手段としての斜面を含む部分は、第1の導光板と一体的に第2の導光板に向かって末広がりに形成された部分であることを特徴とする付記16に記載の照明装置。
(付記19) 該集光手段は第1の導光板の端部付近から第2の導光板の端部付近にかけて傾斜する斜面を有する反射板からなることを特徴とする付記15に記載の照明装置。
(付記20) 該集光手段は概ね円柱状の部材からなることを特徴とする付記15に記載の照明装置。
(付記21) 第2の導光板はその一面にプリズムが形成され、反対側の表面には低屈折率層を介して偏光板が貼合されていることを特徴とする付記15から20のいずれかに記載の照明装置。
(付記22) 付記15から20のいずれかに記載の照明装置と、該第2の導光板の屈折率より小さい屈折率を有する低屈折率層を介して第2の導光板に貼合された偏光板と、該偏光板に貼合された表示パネルとからなることを特徴とする表示装置。
(付記23) 該表示パネルは反射型液晶表示パネルからなることを特徴とする付記22に記載の表示装置。
(付記24) 該表示パネルは垂直配向型液晶表示パネルからなることを特徴とする付記23に記載の表示装置。
(付記25) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、該光源と導光板の間に位置する集光手段とを備え、該光源の厚さが導光板の厚さより厚く、該集光手段は該光源から出て該導光板に入射する光の平行度を向上するように配置されていることを特徴とする表示装置。
(付記26) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板は、該光源から光が入る入光面と、該液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、該導光領域内を進む光を該導光板から該液晶パネルへ取り出すための第1の表面と、該第1の表面と反対側の第2の表面に設けられたプリズムと、該入光面と該導光領域との間に設けられ、該導光板の全反射角度よりも大きな角度で該導光板に入射した不要光の少なくとも一部を除去するための不要光排除領域とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
(付記27) 不要光を排除する手段が不要光排除領域に設けられ、該不要光を排除する手段が光を吸収する部材からなることを特徴とする付記26に記載の照明装置。
(付記28) 該光を吸収する手段が偏光部材からなることを特徴とする付記27に記載の照明装置。
(付記29) 該偏光部材は、液晶パネルの表示領域の外側へ延長された該偏光板の延長部分であることを特徴とする付記28に記載の液晶表示装置。
(付記30) さらなる偏光部材が、該導光板に該偏光板の延長部分とは反対側にもうけられることを特徴とする付記29に記載の液晶表示装置。
(付記31) 不要光排除領域は前記導光領域のプリズムを含まないことを特徴とする付記26に記載の液晶表示装置。
(付記32) 該導光板の不要光排除領域の厚さをt、不要光排除領域の幅をWとするとき、
W>2.0t
の関係を概ね満足することを特徴とする付記25に記載の液晶表示装置。
(付記33) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板は、該光源から光が入る入光面と、該液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、該導光領域内を進む光を該導光板から該液晶パネルへ取り出すための第1の表面と、該第1の表面と反対側の第2の表面に設けられたプリズムとを備え、
該プリズムの入光面側の端部から導光領域の厚さの約3倍の距離にわたるプリズムの部分において、該プリズムは、緩斜面と、急斜面とにより形成され、緩斜面が導光領域の光取り出し面に対して傾斜角度1度以上であることを特徴とする液晶表示装置。
(付記34) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
偏光板の吸収軸の方向は導光領域の入光面に対して概ね直交又は直交方向からの傾き角度が概ね45度以内であることを特徴とする液晶表示装置。
(付記35) 液晶パネルの表示方向に対して、偏光板の吸収軸の方向は、概ね水平、又は水平からの傾き角度が45度以内であり、導光板の入光面は液晶表示装置の右側面または左側面の近傍にあることを特徴とする付記8又は9に記載の液晶表示装置。
(付記36) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板は、該光源から光が入る入光面と、該液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、該導光領域内を進む光を該導光板から該液晶パネルへ取り出すための第1の表面と、該第1の表面と反対側の第2の表面に設けられたプリズムとを備え、
該導光領域の屈折率をng、
該導光板を伝導する光が液晶パネル側で反射する層の屈折率をna、
該プリズムの離散ピッチをP、
該プリズムと液晶パネルの反射機構の距離をDとするとき、
(付記37) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該偏光板と該導光板との間に該導光板より低屈折率の第1の低屈折率層があり、該液晶パネルと該導光板との間に該導光板より低屈折率の第2の低屈折率層があることを特徴とする液晶表示装置。
(付記38) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
偏光板の片面又は両面が凹凸面であることを特徴とする液晶表示装置。
(付記39) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該偏光板と該導光板とは第1の貼合材層によって貼合され、該液晶パネルと該偏光板の偏光層とは第2の貼合材層によって貼合され、第1の貼合材層及び第2の貼合材層の少なくとも一方について、該貼合材層の厚さをT、該貼合材層に咬みこむゴミの大きさをSとするとき、
S<50μm、またはS<T
となる関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
(付記40) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該偏光板と該導光板とは第1の貼合材層によって貼合され、該液晶パネルと該偏光板の偏光層とは第2の貼合材層によって貼合され、該第1の貼合材層の厚さが、反射防止または反射低減の構造、または反射防止または反射低減の構造の一部となっていることを特徴とする液晶表示装置。
(付記41) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板側に貼合材層があり、該偏光板は少なくとも透明層と偏光層とを含み、該透明層は該貼合材層と該偏光板の偏光層との間にあり、該透明層の屈折率は該導光板の屈折率より低いことを特徴とする液晶表示装置。
(付記42) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
実質的に導光板の反射面を形成する低屈折率領域の厚さが垂直光に対して反射防止または反射低減の構造、または半波長となっていることを特徴とする液晶表示装置。
(付記43) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板が基体と樹脂層とからなるものであって、該基体が液晶パネルの基板と同じ材料又は概ね同等の熱膨張率をもつ材料で作られており、該樹脂層が導光板内を伝導する光について光路を変換して導光板外に射出させるためのプリズムとして光路変換機能を有することを特徴とする液晶表示装置。
(付記44) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板の材料と該液晶パネルの基板が、ともにガラス、またはともにプラスチックであることを特徴とする液晶表示装置。
(付記45) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、
該導光板の一面にプリズムが形成され、対向面に偏光板が貼合されており、
液晶パネルが垂直配向方式で駆動されるものであることを特徴とする液晶表示装置。
(付記46) 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、
該導光板の一面にプリズムが形成され、対向面に偏光板が貼合されており、
導光板内を伝導する光の水平面内の拡がり角度が全角60度以内であることを特徴とする液晶表示装置。
(付記47) 偏光板を液晶パネルに貼合する工程と、
該偏光板を液晶パネルに貼合した組立体に導光板を貼合する工程と、
導光板と偏光板と液晶パネルをこの順に貼合した貼合物を加圧する工程とからなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
(付記48) 導光板と偏光板を貼合する前に、導光板の貼合する面をコロナ放電処理またはプラズマ放電処理またはUV照射処理をすることを特徴とする付記47に記載の液晶表示装置の製造方法。
12導光板
12A 第1の導光板
12B 第2の導光板
14 光源
15 光源
16 錐体
18 光
19 光
20 接着剤
22 接着剤
24 ミラー
26 集光手段
28 光吸収材
30 散乱反射材
40 液晶表示装置
42 液晶パネル
44 照明装置
46 偏光板
48 低屈折率層
50 光源
52 第1の導光板
54 第2の導光板
56 集光手段
58 光
60 光
62 集光手段
70 液晶表示装置
72 光源
74 導光板
74 入光面
74 導光領域
74C 不要光排除領域
74F プリズム
74G 緩斜面
76 液晶パネル
78 偏光板
78X 偏光板の吸収軸
80 低屈折率層
82 不要光排除手段
84 不要光排除手段
86 接着剤層
Claims (3)
- 光源と、上記光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、上記導光板と上記液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、上記導光板と上記偏光板と上記液晶パネルとが互いに貼合されており、
上記導光板の材料と上記液晶パネルの基板が、ともにガラス、またはともにプラスチックであることを特徴とする液晶表示装置。 - 上記導光板が基体と樹脂層とからなるものであって、上記基体が液晶パネルの基板と同じ材料又は概ね同等の熱膨張率をもつ材料で作られており、上記樹脂層が導光板内を伝導する光について光路を変換して導光板外に射出させるためのプリズムとして光路変換機能を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 請求項1に記載の液晶表示装置を製造する方法であって、
上記偏光板を上記液晶パネルに貼合する工程と、
上記偏光板を上記液晶パネルに貼合した組立体に上記導光板を貼合する工程と、
上記導光板と上記偏光板と上記液晶パネルをこの順に貼合した貼合物を加圧する工程とからなることを特徴とする方法。
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