JP2017116684A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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平木 克良
Katsuyoshi Hiraki
克良 平木
揮得 李
Hwi Deuk Lee
揮得 李
東勳 車
Dong Hoon Cha
東勳 車
小松 博志
Hiroshi Komatsu
博志 小松
佐藤 治
Osamu Sato
治 佐藤
中屋 秀雄
Hideo Nakaya
秀雄 中屋
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Abstract

【課題】複数枚の液晶パネルを貼り合わせる場合に、接着層を薄くして視差の影響を低減することで、良好な表示品質を確保するとともに、材料コストを低減することができる液晶表示装置を得る。【解決手段】複数枚の液晶パネルを貼り合わせて構成される液晶表示装置であって、液晶パネルと液晶パネルとの間で圧縮された接着剤により形成され、液晶パネル同士を接着する接着層を備え、接着層に対して垂直方向から見たときに、接着層には、液晶表示装置の表示領域において、最大長さが500μm以下であるドット状の接着剤が複数配置されているものである。【選択図】図2

Description

この発明は、複数枚の液晶パネルを貼り合わせて構成される液晶表示装置およびその製造方法に関する。
従来から、表示面側の第1液晶パネルおよびバックライト側の第2液晶パネルの2枚の液晶パネルを重ね合わせるとともに、それぞれの液晶パネルを挟む偏光板を互いにクロスニコルになるように配置することにより、液晶表示装置全体のコントラストを各液晶パネルのコントラストの積として、高いコントラストを実現した液晶表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
なお、2枚の液晶パネルを重ね合わせた液晶表示装置を斜めから見た場合には、第1液晶パネルのある画素を通った光路が、第2液晶パネルでは近接する画素を通ることになり、角度や映像によっては、色味が変わったりムラが出たりすることがある。すなわち、第1液晶パネルと第2液晶パネルとの間に視差が発生し、この視差により液晶表示装置の表示品質が劣化する恐れがある(例えば、特許文献2参照)。
そこで、特許文献2の液晶表示装置では、視差による表示品質の劣化を抑制するために、重ね合わせた液晶パネルの、互いに隣接する側の少なくとも一方の基板の厚みが、互いに隣接しない側の基板の厚みよりも薄く形成されている。これにより、視差が低減し、正常な映像が見られる角度が広がることになる。
しかしながら、液晶パネルは、応力や重力、環境条件等の影響により、時間の経過とともに歪みを生じる。そのため、2枚の液晶パネルを重ね合わせただけでは、歪みによって液晶パネル間に空間ができ、第1液晶パネルと第2液晶パネルとの間の視差が拡大し、表示品質が劣化するという問題があった。
そこで、液晶パネルの歪みを抑制して、液晶パネル間に空間ができることを防止するために、第1液晶パネルと第2液晶パネルとの重ね合わせ面の全面に接着剤を塗布して、第1液晶パネルと第2液晶パネルとを互いに貼り合わせることが考えられる。
このとき、接着剤としては、液晶表示装置の表示領域に塗布されることから、光学特性に影響を与えない光学用透明樹脂(OCR:Optically Clear Resin)や光学用透明粘着シート(OCA:Optically Clear Adhesive)等が用いられる。
特開平5−88197号公報 国際公開第2007/040127号
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
すなわち、第1液晶パネルと第2液晶パネルとの重ね合わせ面の全面に例えばOCRを塗布する場合には、接着剤を薄く均一に塗布することが困難なことや、気泡等による表示領域の表示ムラを回避するために、接着剤の層(接着層)を一定以上の厚みにすることが必要である。なお、現在の技術水準では、接着層の厚みは、100μm(0.1mm)程度になる。
このとき、接着層の厚みの分だけ第1液晶パネルと第2液晶パネルとの間の視差が拡大することから、表示品質が劣化するという問題がある。また、第1液晶パネルと第2液晶パネルとの重ね合わせ面の全面に接着剤を厚く塗布しなければならないので、材料コストが上がるという問題もある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数枚の液晶パネルを貼り合わせる場合に、接着層を薄くして視差の影響を低減することで、良好な表示品質を確保するとともに、材料コストを低減することができる液晶表示装置およびその製造方法を得ることを目的とする。
この発明に係る液晶表示装置は、複数枚の液晶パネルを貼り合わせて構成される液晶表示装置であって、液晶パネルと液晶パネルとの間で圧縮された接着剤により形成され、液晶パネル同士を接着する接着層を備え、接着層に対して垂直方向から見たときに、接着層には、液晶表示装置の表示領域において、最大長さが500μm以下であるドット状の接着剤が複数配置されているものである。
また、この発明に係る液晶表示装置の製造方法は、複数枚の液晶パネルを貼り合わせて構成される液晶表示装置の製造方法であって、液晶パネルと液晶パネルとの重ね合わせ面の一方に、接着剤をドット状に塗布するステップと、液晶パネル同士を圧縮して接着するステップと、を有し、液晶パネルと液晶パネルとの間に形成される接着層に対して垂直方向から見たときに、液晶表示装置の表示領域において、ドット状に塗布された接着剤のそれぞれは、圧縮後の最大長さが500μm以下であるものである。
この発明に係る液晶表示装置およびその製造方法によれば、液晶パネルと液晶パネルとの間で圧縮された接着剤により形成され、液晶パネル同士を接着する接着層に対して垂直方向から見たときに、接着層には、液晶表示装置の表示領域において、最大長さが500μm以下であるドット状の接着剤が複数配置されている。
そのため、複数枚の液晶パネルを貼り合わせる場合に、接着層を薄くして視差の影響を低減することで、良好な表示品質を確保するとともに、材料コストを低減することができる。
この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の接着層および第2液晶パネルを示す平面図である。 この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の接着層および第2液晶パネルを示す別の平面図である。 (a)、(b)は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の製造方法を示す説明図である。 この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の効果を示す説明図である。
以下、この発明に係る液晶表示装置およびその製造方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
なお、下記の実施の形態では、2枚の液晶パネルを貼り合わせた液晶表示装置を例に挙げて説明するが、これに限定されず、3枚以上の液晶パネルを貼り合わせた液晶表示装置についても同様の説明が当てはまる。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置を示す断面図である。図1において、液晶表示装置100は、バックライト10、表示面側の第1液晶パネル20、バックライト側の第2液晶パネル30および接着層40から構成されている。
バックライト10は、例えばプラスチック等の遮光性を有する筐体(図示せず)の底部に取り付けられ、第2液晶パネル30に向けて光を照射する。なお、バックライト10は、LED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)や導光板、光学シート等で構成されるが、図示を省略している。
第1液晶パネル20は、表示面側の上部ガラス基板21、バックライト側の下部ガラス基板22、上部ガラス基板21と下部ガラス基板22との間に液晶が封入された液晶層(図示せず)、上部ガラス基板21の表示面側に貼り合わせられた第1偏光板23、および下部ガラス基板22のバックライト側に貼り合わせられた第2偏光板24とから構成されている。
ここで、第1偏光板23および第2偏光板24は、それぞれ特定の振動方向の光のみを透過させるものであり、第1偏光板23と第2偏光板24とは、偏光方向同士が直交するクロスニコルに配置されている。なお、上部ガラス基板21と下部ガラス基板22との間には、液晶駆動用の共通電極や通過する光にRGB(赤、緑、青)の色を付加するカラーフィルタ、配向膜が設けられているが、図示を省略している。
第2液晶パネル30は、表示面側の上部ガラス基板31、バックライト側の下部ガラス基板32、上部ガラス基板31と下部ガラス基板32との間に液晶が封入された液晶層(図示せず)、および下部ガラス基板32のバックライト側に貼り合わせられた第3偏光板33とから構成されている。
ここで、第3偏光板33は、特定の振動方向の光のみを透過させるものであり、第3偏光板33と第1液晶パネル20の第2偏光板24とは、偏光方向同士が直交するクロスニコルに配置されている。なお、上部ガラス基板31と下部ガラス基板32との間には、液晶駆動用の共通電極や配向膜が設けられているが、図示を省略している。また、第2液晶パネル30は、通過する光の量を制御するだけであり、カラーフィルタは不要である。
接着層40は、第1液晶パネル20と第2液晶パネル30との間で圧縮された接着剤により形成され、第1液晶パネル20と第2液晶パネル30とを互いに接着している。また、接着層40の厚さは、液晶パネル同士を圧縮することにより、最小化(例えば、10μm以下)することができる。なお、接着剤は、熱硬化型である。これは、接着層が偏光板に挟まれており、紫外線等の照射が阻害されることから、光硬化型の接着剤を適用することが困難なためである。
図2は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の接着層および第2液晶パネルを示す平面図である。図2において、接着層40には、接着層40に対して垂直方向から見たときに、液晶表示装置100の表示領域において、最大長さが500μm以下であるドット状の接着剤41が複数配置されている。
これは、複数配置されたドット状の接着剤41のそれぞれの最大長さを500μm以下とすることにより、液晶表示装置100の表示領域を目視した場合に、接着剤41を不可視化すること(視認できなくなること)が確認されたためである。
これにより、複数枚の液晶パネルを貼り合わせる場合に、接着層を薄くして視差の影響を低減するとともに、良好な表示品質を確保することができる。また、ドット状の接着剤41のそれぞれの最大長さを500μm以下と小さくすることにより、接着剤41の使用量を減らして材料コストを低減することができる。
なお、接着層40において、表示領域内で接着剤41がある部分は、接着面であるガラス基板や偏光板との屈折率の差が小さいので、バックライト側から入射した光が反射せずそのまま表示面側に透過することから、輝度が高くなる。これに対して、表示領域内で接着剤41がない部分は空気層となり、ガラス基板や偏光板との屈折率の差が大きくなるので、バックライト側から入射した光の一部がガラス基板や偏光板との界面で反射し、輝度が低くなる。
そこで、接着層40において、表示領域内で接着剤41のある領域と接着剤41のない領域との輝度差が、あらかじめ定められた範囲内に収まるように、接着剤41の透過率が設定されている。具体的には、接着剤41のある部分の透過率と接着剤41のない部分の透過率との差が、3%以内となるような透過率を有する接着剤41が使用される。これにより、表示領域内で接着剤41のある領域と接着剤41のない領域との輝度差を低減し、さらに接着剤41を視認できなくすることができる。
なお、接着層40において、接着強度を向上させるために、図3に示されるように、表示領域の外周に液晶パネル同士を接着する接着部42が設けられていてもよい。図3は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の接着層および第2液晶パネルを示す別の平面図である。図3において、接着部42は、表示領域ではないので、表示ムラ等を考慮する必要がなく、表示領域の外周全体に、薄く塗布することができる。また、接着部42は、ドット状の接着剤41と同様の形状を有していてもよい。
以下、図4を参照しながら、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。まず、第1液晶パネル20と第2液晶パネル30との重ね合わせ面となる第2液晶パネル30の上部ガラス基板31上に、接着剤41をドット状に塗布する(図4(a))。ここで、接着剤41のそれぞれは、第2液晶パネル30に対して垂直方向から見たときに、例えば直径が50μmの円形状を有している。
また、接着剤41は、スクリーン印刷法またはインクジェット法により第2液晶パネル30に塗布される。なお、スクリーン印刷法を用いることにより、接着剤41の塗布プロセスを高速化して、加工コストを低減することができる。また、インクジェット法を用いることにより、接着剤41の塗布量を高精度に制御することができる。
続いて、接着剤41を塗布した第2液晶パネル30に第1液晶パネル20を重ね合わせて液晶パネル同士を圧縮し、熱を加えることにより、第1液晶パネル20と第2液晶パネル30とを接着する(図4(b))。これにより、第1液晶パネル20と第2液晶パネル30との間に形成される接着層40の厚さを最小化(例えば、10μm以下)することができる。
なお、液晶パネル同士を圧縮する力は、接着層40に対して垂直方向から見たときに、液晶表示装置100の表示領域において、ドット状に塗布された接着剤41のそれぞれが、最大長さ500μm以下となる程度の大きさとする。
図5は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の効果を示す説明図である。ここで、図5は、上述した液晶表示装置の製造方法により製造した液晶表示装置100の表示領域を拡大して示している。図5において、一点鎖線で囲んだ領域内にドット状の接着剤41が配置されているが、不可視化されていること(視認できなくなっている)ことが分かる。
以上のように、実施の形態1によれば、液晶パネルと液晶パネルとの間で圧縮された接着剤により形成され、液晶パネル同士を接着する接着層に対して垂直方向から見たときに、接着層には、液晶表示装置の表示領域において、最大長さが500μm以下であるドット状の接着剤が複数配置されている。
そのため、複数枚の液晶パネルを貼り合わせる場合に、接着層を薄くして視差の影響を低減することで、良好な表示品質を確保するとともに、材料コストを低減することができる。
10 バックライト、20 液晶パネル、21 上部ガラス基板、22 下部ガラス基板、23 第1偏光板、24 第2偏光板、30 液晶パネル、31 上部ガラス基板、32 下部ガラス基板、33 第3偏光板、40 接着層、41 接着剤、42 接着部、100 液晶表示装置。

Claims (7)

  1. 複数枚の液晶パネルを貼り合わせて構成される液晶表示装置であって、
    液晶パネルと液晶パネルとの間で圧縮された接着剤により形成され、液晶パネル同士を接着する接着層を備え、
    前記接着層に対して垂直方向から見たときに、前記接着層には、前記液晶表示装置の表示領域において、最大長さが500μm以下であるドット状の接着剤が複数配置されている
    液晶表示装置。
  2. 前記接着層において、前記表示領域内で前記接着剤のある領域と前記接着剤のない領域との輝度差が、あらかじめ定められた範囲内に収まるように、前記接着剤の透過率が設定されている
    請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記接着層において、前記表示領域の外周に液晶パネル同士を接着する接着部が設けられている
    請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記接着剤は、熱硬化型である
    請求項1から請求項3までの何れか1項に記載の液晶表示装置。
  5. 複数枚の液晶パネルを貼り合わせて構成される液晶表示装置の製造方法であって、
    液晶パネルと液晶パネルとの重ね合わせ面の一方に、接着剤をドット状に塗布するステップと、
    液晶パネル同士を圧縮して接着するステップと、を有し、
    液晶パネルと液晶パネルとの間に形成される接着層に対して垂直方向から見たときに、前記液晶表示装置の表示領域において、ドット状に塗布された前記接着剤のそれぞれは、圧縮後の最大長さが500μm以下である
    液晶表示装置の製造方法。
  6. 前記接着剤は、スクリーン印刷法により前記液晶パネルに塗布される
    請求項5に記載の液晶表示装置の製造方法。
  7. 前記接着剤は、インクジェット法により前記液晶パネルに塗布される
    請求項5に記載の液晶表示装置の製造方法。
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