JP2012208324A

JP2012208324A - 液晶素子

Info

Publication number: JP2012208324A
Application number: JP2011074026A
Authority: JP
Inventors: Masanori Arima; 政典有馬
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Finetech Miyota Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Finetech Miyota Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-25

Abstract

【課題】光学部品としての透過波面精度と信頼性の高い液晶素子を提供する。
【解決手段】液晶パネルＡを構成する上下２枚のパネル基板１の各表面に、粘着層４を介して偏光板５を貼り付け、さらにその上にガラス板６を加圧密着させ、偏光板５の周囲において接着剤７を介してパネル基板１の表面に接着固定する。これにより、パネル基板１と偏光板５とガラス板６とが互いに平行に保持され、面内のリタデーションのばらつきが抑えられて、透過波面精度が向上すると共に、偏光板５はガラス板６に接触しているのみで固定されていないことから、ガラス板６と偏光板５との間に熱膨張による応力干渉が生じることはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶素子に関するものである。

近年、液晶素子は、ディスプレイ用途や、液晶シャッター等の光学部品として広く利用されている。図５は、従来の液晶素子を示す断面図である。この液晶素子では、電極を有する２枚のパネル基板１がシール部材２を介して一定の間隔で固定され、それらの間隙に液晶材料３が封入されることで構成された液晶パネルＡの表面に、粘着層４を介して偏光板５が接着されている。偏光板５は、特定の方向の振幅成分を持つ光だけを通過させるもので、液晶の配向特性と合わせて光の透過率を変化させるために設けられるのが一般的である。

偏光板５は、例えば、一軸方向に延伸して形成された偏光子フィルムと、支持層と、粘着層との積層体により構成され、張力を付加した状態でパネル基板１の表面に貼り付けられるが、偏光板５を構成する偏光子フィルム、支持層、粘着層は何れも軟質であるため、パネル基板１の表面に平坦に貼り付けることは困難であり、歪みが生じ易い。偏光板５が歪んだ状態では、表示素子面内のリタデーションにばらつきが発生し、透過波面精度が著しく低下するため、その対策として、偏光板５の上に粘着層４を介してガラス板６が接着されている。このように、偏光板５の上にガラス板６を配置して偏光板５をガラス板６とパネル基板１とで挟持することにより、偏光板５の歪みが矯正されて平坦となるため、透過波面精度を向上させることができる。（例えば、特許文献１参照）

特開平６−３３７４０７号公報

しかしながら、従来の液晶素子では、偏光板がその上下のガラス板とパネル基板に接着されていることから、熱膨張係数の差により偏光板やガラス板に歪みや反りが生じて透過波面精度が低下する虞があり、信頼性に欠けるという問題がある。

本発明は上記従来技術の有する問題に鑑みてなされたものであり、透過波面精度と信頼性の高い液晶素子を提供することを目的とする。

少なくとも、電極が形成された一対のパネル基板と、該一対のパネル基板の周辺部を所定の間隔で接着するシール部材と、前記一対のパネル基板と前記シール部材とで囲まれた空間に保持される液晶と、前記一対のパネル基板のうち少なくとも一方のパネル基板の上に配置される偏光板と、該偏光板の上に配置される透光性基板とを備え、前記偏光板を前記透光性基板と前記一方のパネル基板とで挟持してなる液晶素子であって、前記偏光板は、前記透光性基板と前記一方のパネル基板のうち何れか一方の表面にのみ固定されている液晶素子とする。

前記透光性基板は、前記一方のパネル基板の表面の前記偏光板を囲繞する領域に固定され、前記一方のパネル基板との間に密閉空間を形成している液晶素子とすることができる。

前記密閉空間は、外部空間よりも低圧雰囲気に保たれている液晶素子とすることができる。

前記密閉空間は、光学ジェルで充填されている液晶素子とすることができる。

前記透光性基板は、前記一方のパネル基板の表面に接着剤を介して固定されている液晶素子とすることがきでる。

本発明によれば、偏光板の一方の面のみをパネル基板又は透光性基板に接着し、他方の面をパネル基板又は透光性基板に密着させるのみで接着しない構成とすることで、熱膨張係数の差に起因する偏光板やパネル基板の歪みや反りを抑えながら、透過波面精度を向上させることができる。

本発明の第１実施例における液晶素子の断面図本発明の第２実施例における液晶素子の断面図本発明の第３実施例における液晶素子の断面図本発明の第４実施例における液晶素子の断面図従来の液晶素子の断面図

以下、実施例を挙げて本発明について説明する。

図１は、本発明の第１実施例における液晶素子の断面図である。この液晶素子においては、表面に電極が形成された上下２枚のパネル基板（例えばガラス基板）１が、その外周部においてシール部材２を介して貼り合わされ、それらの間隙に液晶材料３が保持されることで液晶パネルＡが構成され、その液晶パネルＡを構成する上下２枚のパネル基板１の各表面に、粘着層４を介して偏光板５が固定され、さらにその上に、偏光板５よりも外形の大きな平板状のガラス板６が、偏光板５に密着するも固定されない状態で保持されている。ガラス板６は、パネル基板２表面の偏光板５を囲繞する領域に、接着剤７を介して固定されている。

液晶パネルＡに偏光板５とガラス板６を取り付ける際には、まず、液晶パネルＡを構成する上下２枚のパネル基板１の各表面に、粘着層４を介して偏光板５を貼り付ける。この時、予め偏光板５に塗布されている粘着層４は、一般に軟質で層厚や密度が不均一であり、偏光板５もフィルム状であるため、粘着層４を介して貼り付けられた偏光板５は、平滑なパネル基板１上であっても、平坦な状態にはならないため、必要に応じてオートクレーブで加熱加圧してエア抜きをする。

その後、ガラス板６を偏光板５の表面に加圧密着させ、その状態でガラス板６を接着剤７を用いてパネル基板１の表面に接着固定する。接着剤７は、例えばＵＶ硬化樹脂であり、予めガラス板６又はパネル基板１の表面に偏光板５を囲繞するように塗布しておき、低気圧環境下（真空雰囲気）でガラス板６を押し付けながらＵＶ光を照射して硬化させる。これにより、パネル基板１と接着剤７とガラス板６とで閉じられた空間は、外気圧より低圧となり、ガラス板６は、常に偏光板５に押し付けられた状態となる。そのため、パネル基板１と偏光板５とガラス板６とが互いに平行に保持された状態となり、面内のリタデーションのばらつきが抑えられ、透過波面精度が向上する。

また、偏光板５は、パネル基板１にのみ固定され、ガラス板６には固定されていないため、ガラス板６と偏光板５との間には熱膨張による応力干渉が生じない。よって、応力干渉により偏光板５やガラス板６に歪みや反りが生じることはなく、光学部品としての品質と信頼性を充分に満足することができる。

図２は、本発明の第２実施例における液晶素子の断面図である。前述の実施例１において、偏光板５はパネル基板１の表面に固定されているのに対し、本実施例において、偏光板５はガラス板６の表面に接着層４を介して固定されると共に、パネル基板１の表面には密着するも固定されない状態とされている。尚、それ以外の構成は、実施例１と同様である。

液晶パネルＡに偏光板５とガラス板６を取り付ける際には、まず、ガラス板６の表面に粘着層４を介して偏光板５を貼り付け、必要に応じてオートクレーブで加熱加圧してエア抜きをする。

その後、ガラス板６に粘着層４を介して貼り付けられた偏光板５を、パネル基板１の表面に加圧密着させ、その状態でガラス板６を接着剤７を用いてパネル基板１の表面に接着固定する。接着剤７は、例えばＵＶ硬化樹脂であり、予めガラス板６又はパネル基板１の表面に偏光板５を囲繞するように塗布しておき、低気圧環境下（真空雰囲気）でガラス板６を押し付けながらＵＶ光を照射して硬化させる。

本実施例においても、実施例１と同様に、面内のリタデーションのばらつきが抑えられ、透過波面精度が向上すると共に、偏光板５はガラス板６にのみ固定され、パネル基板１には固定されていないため、パネル基板１と偏光板５との間に熱膨張による応力干渉が生じることはない。

図３は、本発明の第３実施例における液晶素子の断面図である。本実施例は、前述の実施例１の構成において、パネル基板１と接着剤７とガラス板６とで閉じられた空間に光学ジェル８が充填されたものである。

パネル基板１と接着剤７とガラス板６とで閉じられた空間に光学ジェル８を充填する際には、予め接着剤７の一部に光学ジェル８を注入するための開口部を設けておき、パネル基板１にガラス板６を接着固定した後、パネル基板１と接着剤７とガラス板６とで閉じられた空間に、接着剤７の開口部を介して真空注入により光学ジェル８を注入する。これにより、少なくともパネル基板１と接着剤７とガラス板６とで閉じられた空間には光学ジェル８が満たされ、ガラス板６と偏光板５との間のある程度の隙間がある場合には、その隙間にも光学ジェル８が浸透した状態となる。このように、パネル基板１と接着剤７とガラス板６とで閉じられた空間に光学ジェル８を充填すれば、空気層により起こる反射を抑制することができる。

尚、接着剤７の開口部は、光学ジェル８の注入が終わった後に、必要に応じて樹脂等により塞ぐ。また、光学ジェル８は、ガラス板６をパネル基板１に取り付ける前に予めパネル基板１上又は偏光板５上に適量塗布しておき、その上からガラス板６を押し付けることで充填するようにしてもよい。

図４は、本発明の第４実施例における液晶素子の断面図である。本実施例は、実施例２の構成において、パネル基板１と接着剤７とガラス板６とで閉じられた空間に光学ジェル８を充填したものであり、この構成においても、実施例３と同様の効果が得られる。

本発明は、以上の実施例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種々の変更が可能である。例えば、ガラス板６は、パネル基板１以外の部材（液晶素子を搭載する回路基板や液晶素子が組み込まれるケース等）に固定されていてもよい。また、ガラス板６は、平板状のものに限らず、例えば、パネル基板１に固定される領域のみが厚く形成された凹型のものであってもよく、特にガラス板６とパネル基板１との間に落差が無く、両者が直接接することができるような場合には、ガラス板６は、パネル基板１の表面に表面活性化接合等の手段を用いて直接固定されていてもよい。また、ガラス板６は、ガラス以外の材料で構成された透光性基板に置き換えることが可能である。また、ガラス板６をパネル基板１に固定する接着剤７は、パネル基板１とガラス板６との間で偏光板５を収容する密閉空間を形成しないのであれば、偏光板５の周囲に不連続な態様で塗布されていてもよい。

１パネル基板
２シール部材
３液晶材料
４粘着層
５偏光板
６ガラス板
７接着剤
８光学ジェル

Claims

少なくとも、電極が形成された一対のパネル基板と、該一対のパネル基板の周辺部を所定の間隔で接着するシール部材と、前記一対のパネル基板と前記シール部材とで囲まれた空間に保持される液晶と、前記一対のパネル基板のうち少なくとも一方のパネル基板の上に配置される偏光板と、該偏光板の上に配置される透光性基板とを備え、前記偏光板を前記透光性基板と前記一方のパネル基板とで挟持してなる液晶素子であって、
前記偏光板は、前記透光性基板と前記一方のパネル基板のうち何れか一方の表面にのみ固定されていることを特徴とする液晶素子。
前記透光性基板は、前記一方のパネル基板の表面の前記偏光板を囲繞する領域に固定され、前記一方のパネル基板との間に密閉空間を形成していることを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
前記密閉空間は、外部空間よりも低圧雰囲気に保たれていることを特徴とする請求項２に記載の液晶素子。
前記密閉空間は、光学ジェルで充填されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶素子。
前記透光性基板は、前記一方のパネル基板の表面に接着剤を介して固定されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の液晶素子。