JP2017016015A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性の向上が可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に位置し、前記表示パネルの剛性よりも大きい剛性を有するカバー部材と、を備え、前記第2部材の熱膨張係数は、前記第1部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置。
【選択図】図4
【解決手段】第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に位置し、前記表示パネルの剛性よりも大きい剛性を有するカバー部材と、を備え、前記第2部材の熱膨張係数は、前記第1部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置。
【選択図】図4
Description
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、表示装置として各種分野で利用されている。液晶表示装置は、表示パネルと、各種光学フィルム等の光学素子と、を備えており、互いに熱膨張係数の異なる複数の光学素子を表示パネルの背面側に備えた構成の表示装置が知られている。一例では、光拡散層の光入射面に反り防止層を接合し、光学シートの熱膨張による反りを軽減する技術が知られている。
ところで、高温の条件下では、液晶分子の膨張により表示パネルのセルギャップが不均一となり、表示ムラが生じる虞がある。
本実施形態の目的は、表示品位の低下を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。
本実施形態によれば、
第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に位置し、前記表示パネルの剛性よりも大きい剛性を有するカバー部材と、を備え、前記第2部材の熱膨張係数は、前記第1部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置が提供される。
第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に位置し、前記表示パネルの剛性よりも大きい剛性を有するカバー部材と、を備え、前記第2部材の熱膨張係数は、前記第1部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に位置する第3部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に前記第3部材を介して位置する第4部材と、を備え、前記第2部材の熱膨張係数は前記第1部材の熱膨張係数より大きく、前記第3部材の熱膨張係数は前記第4部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置が提供される。
第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に位置する第3部材と、前記表示パネルの前記第2主面側に前記第3部材を介して位置する第4部材と、を備え、前記第2部材の熱膨張係数は前記第1部材の熱膨張係数より大きく、前記第3部材の熱膨張係数は前記第4部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置が提供される。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
図1Aは、本実施形態に係る液晶表示装置DSPの構成を示す断面図である。この表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。
液晶表示装置DSPは、表示パネルPNL、第1光学フィルムOD1、第2光学フィルムOD2、表示パネルPNLを照明するバックライトユニットBL、カバー部材CG、などを備えている。
表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向配置された第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に挟持された液晶層(後述する液晶層LQ)と、を備えている。表示パネルPNLは、第1基板SUB1側の主面(第1主面)PNLaと、主面PNLaの反対側の主面(第2主面)PNLbと、を有している。
この表示パネルPNLは、例えば、バックライトユニットBLからの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型である。なお、表示パネルPNLは、外光や補助光といった表示面側からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型であっても良い。また、表示パネルPNLは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。
第1光学フィルムOD1及び第2光学フィルムOD2は、表示パネルPNLを挟むように備えられている。第1光学フィルムOD1は、表示パネルPNLの主面PNLa側に配置されている。第2光学フィルムOD2は、表示パネルPNLの主面PNLb側に配置されている。一例では、第1光学フィルムOD1は、第1基板SUB1に接着され、第2光学フィルムOD2は、第2基板SUB2に接着されている。第1光学フィルムOD1及び第2光学フィルムOD2は、それぞれ偏光板を備え、また、必要に応じて位相差版や、視野角拡大フィルムなどの他の光学機能層を含んでいても良い。
バックライトユニットBLは、第1光学フィルムOD1を介して表示パネルPNLの主面PNLaと対向する側に配置されている。このようなバックライトユニットBLとしては、種々の形態が適用可能である。また、光源は、発光ダイオード(LED)や冷陰極管(CCFL)などのいずれでも適用可能である。これらの詳細な構造については説明を省略する。なお、表示パネルPNLが反射表示機能のみを備えた反射型である場合には、バックライトユニットBLは省略される。
カバー部材CGは、第2光学フィルムOD2を介して表示パネルPNLの主面PNLb側に配置されている。一例では、カバー部材CGは、第2光学フィルムOD2に接着剤GL1によって接着されている。
図1Bは、本実施形態に係る表示パネルPNLの構成を示す平面図である。
第1基板SUB1と第2基板SUB2とは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態でシール材SEによって接着されている。液晶層LQは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間のセルギャップにおいてシール材SEによって囲まれた内側に保持されている。表示パネルPNLは、シール材SEによって囲まれた内側に、画像を表示するアクティブエリアACTを備えている。アクティブエリアACTは、例えば、略長方形状であり、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。なお、アクティブエリアACTは、他の多角形状であっても良いし、そのエッジが曲線状に形成されていても良い。
第1基板SUB1と第2基板SUB2とは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態でシール材SEによって接着されている。液晶層LQは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間のセルギャップにおいてシール材SEによって囲まれた内側に保持されている。表示パネルPNLは、シール材SEによって囲まれた内側に、画像を表示するアクティブエリアACTを備えている。アクティブエリアACTは、例えば、略長方形状であり、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。なお、アクティブエリアACTは、他の多角形状であっても良いし、そのエッジが曲線状に形成されていても良い。
第1基板SUB1は、アクティブエリアACTにおいて、ゲート配線G、ゲート配線Gと交差するソース配線S、各画素PXにおいてゲート配線G及びソース配線Sと電気的に接続されたスイッチング素子SW、各画素PXにおいてスイッチング素子SWと電気的に接続された画素電極PEなどを備えている。共通電極CEは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の少なくとも一方に備えられている。
シール材SEは、アクティブエリアACTを取り囲むループ状に形成されている。図示した例では、シール材SEは、矩形状に形成されている。
このような表示パネルPNLは、例えば、以下のプロセスによって形成される。
まず、第1基板SUB1及び第2基板SUB2を用意する。第1基板SUB1及び第2基板SUB2のいずれか一方にディスペンサもしくはスクリーン印刷版を用いてシール材をループ状に塗布する。真空中において、シール材によって囲まれた内側の領域に液晶材料を滴下する。その後、第2基板SUB2と、第1基板SUB1とを真空中で重ねて貼り合わせ、真空中に大気を導入することにより、第1基板SUB1及び第2基板SUB2間の内部と外部との圧力差によってシール材が潰れ、第1基板SUB1及び第2基板SUB2との間に液晶材料が広がり、所定のセルギャップに液晶層LQが形成される。その後、シール材に紫外線を照射する、もしくは、シール材を加熱することにより、シール材を硬化させる。
まず、第1基板SUB1及び第2基板SUB2を用意する。第1基板SUB1及び第2基板SUB2のいずれか一方にディスペンサもしくはスクリーン印刷版を用いてシール材をループ状に塗布する。真空中において、シール材によって囲まれた内側の領域に液晶材料を滴下する。その後、第2基板SUB2と、第1基板SUB1とを真空中で重ねて貼り合わせ、真空中に大気を導入することにより、第1基板SUB1及び第2基板SUB2間の内部と外部との圧力差によってシール材が潰れ、第1基板SUB1及び第2基板SUB2との間に液晶材料が広がり、所定のセルギャップに液晶層LQが形成される。その後、シール材に紫外線を照射する、もしくは、シール材を加熱することにより、シール材を硬化させる。
図2は、図1に示した表示パネルPNLの一部の構成を示す断面図である。
第1基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第1絶縁基板10を用いて形成されている。第1基板SUB1は、第1絶縁基板10の第2基板SUB2と対向する側に、共通電極CE、画素電極PE1、PE2、PE3、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第1配向膜AL1などを備えている。共通電極CEは、第1絶縁膜11の上に形成され、画素PX1乃至PX3に亘って延在している。第2絶縁膜12は、共通電極CEを覆っている。なお、第1絶縁基板10と第1絶縁膜11との間には、図示しないゲート配線やソース配線、スイッチング素子などが形成されている。画素PX1の画素電極PE1、画素PX2の画素電極PE2、画素PX3の画素電極PE3のそれぞれは、第2絶縁膜12の上に形成され、共通電極CEと対向している。画素電極PE1乃至PE3は、共通電極CEと対向する位置に、それぞれスリットSLAを有している。画素電極PE1乃至PE3は、第1配向膜AL1によって覆われている。共通電極CE、画素電極PE1乃至PE3は、例えば、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物などの透明な導電材料によって形成されている。
第1基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第1絶縁基板10を用いて形成されている。第1基板SUB1は、第1絶縁基板10の第2基板SUB2と対向する側に、共通電極CE、画素電極PE1、PE2、PE3、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第1配向膜AL1などを備えている。共通電極CEは、第1絶縁膜11の上に形成され、画素PX1乃至PX3に亘って延在している。第2絶縁膜12は、共通電極CEを覆っている。なお、第1絶縁基板10と第1絶縁膜11との間には、図示しないゲート配線やソース配線、スイッチング素子などが形成されている。画素PX1の画素電極PE1、画素PX2の画素電極PE2、画素PX3の画素電極PE3のそれぞれは、第2絶縁膜12の上に形成され、共通電極CEと対向している。画素電極PE1乃至PE3は、共通電極CEと対向する位置に、それぞれスリットSLAを有している。画素電極PE1乃至PE3は、第1配向膜AL1によって覆われている。共通電極CE、画素電極PE1乃至PE3は、例えば、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物などの透明な導電材料によって形成されている。
第2基板SUB2は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第2絶縁基板20を用いて形成されている。第2基板SUB2は、第2絶縁基板20の第1基板SUB1と対向する側に、遮光層BM、カラーフィルタCFR、CFG、CFB、オーバーコート層OC、第2配向膜AL2などを備えている。遮光層BMは、第2絶縁基板20の第1基板SUB1と対向する内面に形成されている。遮光層BMは、黒色の樹脂材料や、遮光性の金属材料によって形成されている。カラーフィルタCFR,CFG、CFBは、第2絶縁基板20の内面に形成され、それぞれの一部が遮光層BMに重なっている。カラーフィルタCFR,CFG、CFBは、それぞれ液晶層LQを挟んで画素電極PE1乃至PE3と対向している。カラーフィルタCFRは、赤色のカラーフィルタであり、赤色に着色された樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCFGは、緑色のカラーフィルタであり、緑色に着色された樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCFBは、青色のカラーフィルタであり、青色に着色された樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFR、CFG,CFBを覆っている。オーバーコート層OCは、透明な樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層OCは、第2配向膜AL2によって覆われている。第1配向膜AL1及び第2配向膜AL2は、水平配向性を示す材料によって形成されている。
第1基板SUB1と第2基板SUB2とは、所定のセルギャップが形成された状態で貼り合わせられている。液晶層LQは、第1配向膜AL1と第2配向膜AL2との間に封入されている。
第1偏光板PL1を含む第1光学フィルムOD1は、第1基板SUB1の外面に配置されている。第2偏光板PL2を含む第2光学フィルムOD2は、第2基板SUB2の外面に配置されている。
なお、図示した例では、カラーフィルタCFR、CFG、CFBは、第2基板SUB2に形成されたが、第1基板SUB1に形成されても良い。一例では、カラーフィルタCFR、CFG、CFBは、第1絶縁膜11と置換されても良いし、第1絶縁基板10と第1絶縁膜11との間に配置されても良い。
なお、図2に示した例では、画素電極PE1乃至PE3と共通電極CEとが第1基板SUB1上に形成された表示パネルPNLを示しているが、この構成に限らず、表示パネルPNLの表示モードによって適宜様々な構成をとることが可能である。
表示パネルPNLの詳細な構成については説明を省略するが、基板主面の法線に沿った縦電界を利用するモード、あるいは、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モードでは、画素電極PEが第1基板SUB1に備えられる一方で、共通電極CEが第2基板SUB2に備えられる。また、基板主面に沿った横電界を利用するモードでは、画素電極PE及び共通電極CEの双方が第1基板SUB1に備えられる。さらには、表示パネルPNLは、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。
図3は、図1に示したバックライトユニットBLの詳細な構成を示した分解斜視図である。
図示した例では、バックライトユニットBLは、光学シートOS、フレームFR、導光板LG、光源ユニットLU、反射シートRS、ベゼルBZを備えている。
図示した例では、バックライトユニットBLは、光学シートOS、フレームFR、導光板LG、光源ユニットLU、反射シートRS、ベゼルBZを備えている。
光学シートOSは、光透過性を有している。バックライトユニットBLは、光学シートOSとして、例えば拡散シートOSA、プリズムシートOSB、プリズムシートOSC、拡散シートOSD等を重ねて備えている。
フレームFRは、ベゼルBZに収容される。図示した例では、フレームFRは、矩形枠状に形成されており、長方形状の開口部OPを有している。光学シートOSは、フレームFRの開口部OPの内側に配置される。
導光板LGは、フレームFRとベゼルBZとの間に配置されている。導光板LGは、平板状に形成されている。導光板LGは、フレームFRと対向する側の主面LGAと、主面LGAの反対側の主面LGBと、主面LGA及び主面LGBを繋ぐ側面LGCと、を有している。
光源ユニットLUは、導光板LGの側面LGCに沿って配置されている。光源ユニットLUは、複数の発光素子LED、発光素子LEDが実装されるフレキシブル回路基板LFPCなどを備えている。ここでは、発光素子LEDは、導光板LGの短辺に平行な側面LGCに沿って並んで配置されているが、導光板LGの長辺に平行な側面に沿って並んで配置されていてもよい。
反射シートRSは、光反射性を有しており、導光板LGとベゼルBZとの間に配置されている。図示した例では、反射シートRSは、長方形状に形成され、主面LGBに対向している。
図4は、液晶表示装置DSPを側面から見た図である。図4(a)は、図1に示した液晶表示装置DSPを模式的に表した図である。
液晶表示装置DSPは、さらに、第1部材OS1及び第2部材OS2を備えている。第1部材OS1及び第2部材OS2は、表示パネルPNLの主面PNLa側に位置している。第2部材OS2は、第1部材OS1と表示パネルPNLの間に位置している。バックライトユニットBLは、第1部材OS1の第2部材OS2とは反対側に対向している。図示した例では、第1部材OS1は、バックライトユニットBLに接しており、第2部材OS2は、表示パネルPNLに接している。
第1部材OS1及び第2部材OS2は互いに異なる材料で形成されている。また、第1部材OS1及び第2部材OS2は、互いに熱膨張係数が異なっている。第1部材OS1は、熱膨張係数η1を有している。第2部材OS2は、熱膨張係数η2を有している。ここでは、第2部材OS2の熱膨張係数η2は、第1部材OS1の熱膨張係数η1より大きくなるように形成されている。なお、熱膨張係数η1及びη2は、正負の値を取り得る。熱膨張係数η1及びη2が正のとき、第1部材OS1及び第2部材OS2は、温度上昇に応じて膨張する。熱膨張係数η1及びη2が負のとき、第1部材OS1及び第2部材OS2は、温度上昇に応じて熱収縮するあるいは負膨張する。
第1部材OS1は、例えば、第1光学フィルムOD1に含まれるフィルムであって、バックライトユニットBLに接着されている。又は、第1部材OS1は、第1光学フィルムOD1及びバックライトユニットBLを接着する接着剤である。第2部材OS2は、例えば、第1光学フィルムOD1に含まれるフィルムであって、表示パネルPNLに接着されている。又は、第2部材OS2は、第1光学フィルムOD1及び表示パネルPNLを接着する接着剤である。
以下に、第1部材OS1及び第2部材OS2の具体例について述べる。例えば、第1光学フィルムOD1が第1偏光板PL1である場合について説明する。第1部材OS1及び第2部材OS2がいずれも第1偏光板PL1の支持体として機能する場合、第1部材OS1と第2部材OS2との間には偏光子層として機能する中間層OS10が備えられる。第1偏光板PL1は、第1部材OS1及び中間層OS10が互いに接着され、また、中間層OS10及び第2部材OS2が互いに接着されることによって形成される。第1部材OS1及び第2部材OS2は、例えばトリアセチルセルロース(TAC)やシクロオレフィンポリマー(COP)などによって形成され、中間層OS10は例えばポリビニルアルコール(PVA)などによって形成される。なお、第1部材OS1及び第2部材OS2は直接接着されていても良く、この場合、第1部材OS1及び第2部材OS2のいずれか一方が第1偏光板PL1の支持体として機能し、いずれか他方が第1偏光板PL1の偏光子層として機能する。また、図示した中間層OS10が第1偏光板PL1に相当する場合、第1部材OS1は第1偏光板PL1をバックライトユニットBLに接着する接着剤であり、第2部材OS2は第1偏光板PL1を表示パネルPNLに接着する接着剤である。
また、第1光学フィルムOD1が第1偏光板PL1の他に位相差板などの光学機能層を備えていても良い。この場合、第1部材OS1及び第2部材OS2の少なくとも一方が光学機能層であったり、光学機能層を接着するための接着剤であったりする。
カバー部材CGは、表示パネルPNLの主面PNLb側に位置している。カバー部材CGの剛性は、表示パネルPNLの剛性よりも大きい。カバー部材CGは、例えば、強化ガラス、強化プラスチック等を用いて形成される。このため、表示パネルPNLは、カバー部材CGによって強固に固定され、表示パネルPNLのカバー部材CG側における変形が抑制される。一方で、表示パネルPNLのバックライトユニットBLと対向する側については、カバー部材CG側よりも柔軟性が高く、表示パネルPNLの変形が許容される。
図4(b)は、図4(a)に示した液晶表示装置DSPが、高温状態に置かれた場合を示している。ここでは、例えば、室温70℃の条件下に置かれた液晶表示装置DSPを想定する。なお、本実施形態においては表示パネルPNLの厚さ(第1主面PNLaと第2主面PNLbの間隔)が0.65mmであり、カバー部材CGよりも変形しやすい。
第2部材OS2の熱膨張係数η2は、第1部材OS1の熱膨張係数η1より大きいため、高温状態においては、第2部材OS2は、第1部材OS1よりも大きく熱膨張する。なお、ここでの熱膨張は、負膨張も含む。つまり、第1部材OS1及び第2部材OS2の双方が負膨張(熱収縮)する場合、第1部材OS1は第2部材OS2よりも大きく負膨張する。これらの第1部材OS1及び第2部材OS2は、その膨張、又は負膨張により、表示パネルPNLをその主面PNLa側から押圧する力aを発生する。
一方で、高温状態においては、表示パネルPNLにおいては、液晶層が膨張し、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間のセルギャップが拡大する方向の力b及び力cが発生する。図示した力a及び力bは、互いに相反する方向の力である。なお、力a乃至力cは、第3方向Zのベクトルだけではなくその他の方向のベクトルも含んでいる。
本実施形態によれば、高温状態において、第1部材OS1よりも第2部材OS2が膨張する、又は、第2部材OS2よりも第1部材OS1が負膨張することにより、表示パネルPNLの主面PNLa側から押圧する力aが発生し、この力aが液晶層の膨張により生じる力bに拮抗し、表示パネルPNLの主面PNLa側への膨張を抑制することが可能となる。
また、表示パネルPNLは、その主面PNLb側で、表示パネルPNLの剛性より高い剛性を有するカバー部材CGによって支持されている。このため、液晶層の膨張により生じる力cが発生したとしても、表示パネルPNLの主面PNLb側への膨張を抑制することが可能となる。表示パネルPNLの厚さが少なくとも0.65mm以下の場合は上記の効果があるといえる。
上記より、表示パネルPNLが主面PNLa側及び主面PNLb側への膨張が抑制され、セルギャップの不均一による表示ムラが発生するのを抑制することができる。したがって、表示品位の低下を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
また、表示パネルPNLの液晶層が滴下注入法によって形成される場合、液晶材料の滴下量のプロセスマージンが制限される。すなわち、滴下量が過少である場合、低温状態での液晶層の収縮にセルギャップが追随できず、液晶層に気泡の発生を招く恐れがある。また、滴下量が過多である場合、高温状態での液晶層の膨張にセルギャップが追随できず、局所的にセルギャップが拡張することによる表示ムラの発生を招く恐れがある。本実施形態によれば、高温状態での液晶層の膨張を抑制することが可能となるため、液晶材料の滴下量の上限値を拡大することができ、プロセスマージンを拡大することが可能となる。
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図5は、本実施形態に係る他の例を示す図である。
図5(a)に示した構成は、図4(a)に示した構成と比較して、第1部材OS1の配置される位置が異なっている。第1部材OS1は、第2部材OS2に接して配置されている。第2部材OS2は、表示パネルPNLの主面PNLaに接して配置されている。つまり、第1部材OS1及び第2部材OS2は、表示パネルPNLの主面PNLaに2層連続して配置されている。第1部材OS1及び第2部材OS2は、いずれもフィルムである場合、互いに接着されている。また、第1部材OS1及び第2部材OS2のいずれか一方がフィルムであって、他方が接着剤であっても良い。
図5(a)に示した構成は、図4(a)に示した構成と比較して、第1部材OS1の配置される位置が異なっている。第1部材OS1は、第2部材OS2に接して配置されている。第2部材OS2は、表示パネルPNLの主面PNLaに接して配置されている。つまり、第1部材OS1及び第2部材OS2は、表示パネルPNLの主面PNLaに2層連続して配置されている。第1部材OS1及び第2部材OS2は、いずれもフィルムである場合、互いに接着されている。また、第1部材OS1及び第2部材OS2のいずれか一方がフィルムであって、他方が接着剤であっても良い。
以下に、第1部材OS1及び第2部材OS2の具体例について述べる。例えば、第1光学フィルムOD1が第1偏光板PL1である場合について説明する。第2部材OS2が第1偏光板PL1の支持体として機能し、第1部材OS1が第1偏光板PL1の偏光子層として機能する場合、第1部材OS1及び第2部材OS2は、直接接着される。また、第1部材OS1が第1偏光板PL1の支持体として機能し、第2部材OS2が第1偏光板PL1及び表示パネルPNLを接着する接着剤である場合もあり得る。
図5(b)に示した構成は、図4(a)に示した構成と比較して、第2部材OS2の配置される位置が異なっている。第2部材OS2は、第1部材OS1に接して配置されている。第1部材OS1は、バックライトユニットBLに接して配置されている。つまり、第1部材OS1及び第2部材OS2は、バックライトユニットBLの表示パネルPNLと対向する面に2層連続して配置されている。第1部材OS1及び第2部材OS2は、いずれもフィルムである場合、互いに接着されている。また、第1部材OS1及び第2部材OS2のいずれか一方がフィルムであって、他方が接着剤であっても良い。
以下に、第1部材OS1及び第2部材OS2の具体例について述べる。例えば、第1光学フィルムOD1が第1偏光板PL1である場合について説明する。第1部材OS1が第1偏光板PL1の支持体として機能し、第2部材OS2が第1偏光板PL1の偏光子層として機能する場合、第1部材OS1及び第2部材OS2は、直接接着される。また、第2部材OS2が第1偏光板PL1の支持体として機能し、第1部材OS1が第1偏光板PL1及びバックライトユニットBLを接着する接着剤である場合もあり得る。
図6は、バックライトユニットBLの接着剤GLのレイアウトの例を示す図である。
接着剤GLは、図1に示した第1基板SUB1と、図3に示したフレームFRを貼り合わせている。換言すると、接着剤GLは、表示パネルとバックライトユニットBLとを貼り合わせている。接着剤GLは、例えば、両面テープTP、粘着剤等であってもよい。
接着剤GLは、図1に示した第1基板SUB1と、図3に示したフレームFRを貼り合わせている。換言すると、接着剤GLは、表示パネルとバックライトユニットBLとを貼り合わせている。接着剤GLは、例えば、両面テープTP、粘着剤等であってもよい。
接着剤GLは、バックライトユニットBLの4つの端部BLa、BLb、BLc、BLdに沿って塗布されている。第1塗布部GLaは、バックライトユニットBLの第1方向Xに延出した端部BLaに沿って塗布されている。第2塗布部GLbは、バックライトユニットBLの第1方向Xに延出した端部BLbに沿って塗布されている。第3塗布部GLcは、バックライトユニットBLの第2方向Yに延出した端部BLcに沿って塗布されている。第4塗布部GLdは、バックライトユニットBLの第2方向Yに延出した端部BLdに沿って塗布されている。
例えば、接着剤GLは、図4に示した第1部材OS1に相当し、熱膨張係数η1を有している。このとき、接着剤GLの熱膨張係数と、第2部材OS2の熱膨張係数η2との間の差により図4(b)に示した力aを生じさせ、表示パネルPNLの膨張を抑制することができる。また、第2部材OS2に限らず、他の部材との熱膨張係数との差により、表示パネルPNLにかかる力bに拮抗する力aを生じさせることができる。
また、第1乃至第4塗布部は、それぞれ同一の熱膨張係数を有する材料でなくてもよい。例えば、第1方向Xに延出する第1塗布部GLa及び第2塗布層GLbに同一の第1熱膨張係数を有する材料を用い、第2方向Yに延出する第3塗布部GLc及び第4塗布部GLdに同一の第2熱膨張係数を有する材料を用いてもよい。このとき、第1熱膨張係数と第2熱膨張係数との相違により、接着剤GLの第1方向Xに沿った熱膨張量及び第2方向Yに沿った熱膨張量を調整することが可能となる。
また、図示した例では、接着剤GLは、バックライトユニットBLの4つの端部に沿ってそれぞれ個別に塗布したが、第1乃至第4塗布部は互いに連続して塗布されていてもよい。
図7は、本実施形態に係る他の例を示す図である。
図7(a)に示した構成は、図4(a)に示した構成と比較して、第3部材OS3及び第4部材OS4が表示パネルPNLの主面PNLb側に配置されている点で相違している。なお、ここではバックライトユニットBLの図示を省略している。
図7(a)に示した構成は、図4(a)に示した構成と比較して、第3部材OS3及び第4部材OS4が表示パネルPNLの主面PNLb側に配置されている点で相違している。なお、ここではバックライトユニットBLの図示を省略している。
第3部材OS3は、表示パネルPNLの主面PNLb側に位置している。第4部材OS4は、第3部材OS3を介して表示パネルPNLの主面PNLb側に位置している。図示した例では、第3部材OS3は、表示パネルPNLの主面PNLbに接している。なお、第3部材OS3は、表示パネルPNLの主面PNLbに接着されていてもよい。なお、図7の実施形態においては表示パネルPNLの厚さは0.25mmであり、少なくともこれより厚い場合に比べ構成部材である第1基板SUB1や第2基板SUB2の厚みも薄くなるので、液晶膨張時の変形量も大きくなる。これは図4の場合にもあてはまる。
第3部材OS3及び第4部材OS4は互いに異なる材料で形成されている。また、第3部材OS3及び第4部材OS4は、互いに熱膨張係数が異なっている。第3部材OS3は、熱膨張係数η3を有している。第4部材OS4は、熱膨張係数η4を有している。ここでは、第3部材OS3の熱膨張係数η3は、第4部材OS4の熱膨張係数η4より大きくなるように形成されている。なお、熱膨張係数η3及びη4は、熱膨張係数η1及びη2と同様に正負の値を取り得る。
第3部材OS3は、例えば、第2光学フィルムOD2に含まれるフィルムであって、表示パネルPNLに接着されている。又は、第3部材OS3は、第2光学フィルムOD2及び表示パネルPNLを接着する接着剤である。第4部材OS4は、例えば、第2光学フィルムOD2に含まれるフィルムである。
以下に、第3部材OS3及び第4部材OS4の具体例について述べる。例えば、第2光学フィルムOD2が第2偏光板PL2である場合について説明する。第3部材OS3及び第4部材OS4がいずれも第2偏光板PL2の支持体として機能する場合、第3部材OS3と第4部材OS4との間には偏光子層として機能する中間層OS20が備えられる。第2偏光板PL2は、第3部材OS3及び中間層OS20が互いに接着され、また、中間層OS20及び第4部材OS4が互いに接着されることによって形成される。なお、第3部材OS3及び第4部材OS4は直接接着されていても良く、この場合、第3部材OS3及び第4部材OS4のいずれか一方が第2偏光板PL2の支持体として機能し、いずれか他方が第2偏光板PL2の偏光子層として機能する。また、図示した中間層OS20が第2偏光板PL2に相当する場合、第3部材OS3は第2偏光板PL2を表示パネルPNLに接着する接着剤である。
また、第2光学フィルムOD2が第2偏光板PL2の他に位相差板などの光学機能層を備えていても良い。この場合、第3部材OS3及び第4部材OS4の少なくとも一方が光学機能層であったり、光学機能層を接着するための接着剤であったりする。
図7(b)は、図7(a)に示した液晶表示装置DSPが、高温状態に置かれた場合を示している。ここでは、例えば、室温70℃の条件下に置かれた液晶表示装置DSPを想定する。なお、表示パネルPNLの主面PNLa側については上記実施形態と同一の構成をとっているためその説明を省略する。
第3部材OS3の熱膨張係数η3は、第4部材OS4の熱膨張係数η4より大きいため、高温状態においては、第3部材OS3は、第4部材OS4よりも大きく熱膨張する。なお、ここでの熱膨張は、負膨張も含む。つまり、第3部材OS3及び第4部材OS4の双方が負膨張(熱収縮)する場合、第4部材OS4は第3部材OS3よりも大きく負膨張する。これらの第3部材OS3及び第4部材OS4は、その膨張、又は負膨張により、表示パネルPNLをその主面PNLa側から押圧する力dを発生する。
一方で、高温状態においては、表示パネルPNLにおいては、液晶層が膨張し、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間のセルギャップが拡大する方向の力b及び力cが発生する。図示した力c及び力dは、互いに相反する方向の力である。なお、力dは、第3方向Zのベクトルだけではなくその他の方向のベクトルも含んでいる。
本実施形態によれば、高温状態において、第4部材OS4よりも第3部材OS3が膨張する、又は、第3部材OS3よりも第4部材OS4が負膨張することにより、表示パネルPNLの主面PNLb側から押圧する力dが発生し、この力dが液晶層の膨張により生じる力cに拮抗し、表示パネルPNLの主面PNLb側への膨張を抑制することが可能となる。
上記より、表示パネルPNLが主面PNLa側及び主面PNLb側への膨張が抑制され、本実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
PNL…表示パネル PNLa…第1主面 PNLb…第2主面
OS1…第1部材 OS2…第2部材 OS3…第3部材 OS4…第4部材
CG…カバー部材 DSP…液晶表示装置 BL…バックライトユニット
OS10…偏光子層 η1、η2、η3、η4…熱膨張係数
OS1…第1部材 OS2…第2部材 OS3…第3部材 OS4…第4部材
CG…カバー部材 DSP…液晶表示装置 BL…バックライトユニット
OS10…偏光子層 η1、η2、η3、η4…熱膨張係数
Claims (8)
- 第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、
前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、
前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、
前記表示パネルの前記第2主面側に位置し、前記表示パネルの剛性よりも大きい剛性を有するカバー部材と、を備え、
前記第2部材の熱膨張係数は、前記第1部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置。 - さらに、前記第1部材の前記第2部材とは反対側に対向するバックライトユニットを備え、
前記第1部材は、前記バックライトユニットに接着されたフィルム、又は、接着剤である請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記第2部材は、前記表示パネルに接着されたフィルム、又は、接着剤である請求項1に記載の液晶表示装置。
- さらに、前記第1部材及び前記第2部材の間に偏光子層を備える請求項2又は3に記載の液晶表示装置。
- 前記第1部材及び前記第2部材は互いに接着されている請求項1に記載の液晶表示装置。
- 第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面と、を有する表示パネルと、
前記表示パネルの前記第1主面側に位置する第1部材と、
前記第1部材と前記表示パネルとの間に位置する第2部材と、
前記表示パネルの前記第2主面側に位置する第3部材と、
前記表示パネルの前記第2主面側に前記第3部材を介して位置する第4部材と、を備え、
前記第2部材の熱膨張係数は前記第1部材の熱膨張係数より大きく、前記第3部材の熱膨張係数は前記第4部材の熱膨張係数より大きい液晶表示装置。 - 前記表示パネルの前記第1主面と前記第2主面との間隔が0.65mm以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記表示パネルの前記第1主面と前記第2主面との間隔が0.25mm以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
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