JP2020204788A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルを貼り合わせる場合に、視差の影響を低減して良好な表示品質を確保し、材料コストを低減する。【解決手段】本発明による液晶表示装置は、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを貼り合わせて構成され、第１液晶パネルの上側表面に設けられた第１偏光板と、第１液晶パネルの下側表面に設けられた第２偏光板と、第２液晶パネルの下側表面に設けられた第３偏光板と、第１液晶パネルと第２液晶パネルとの間で圧縮された接着剤のみにより形成され、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを接着する接着層とを備え、第２偏光板の偏光方向は第１偏光板の偏光方向と直交し、第３偏光板の偏光方向は第２偏光板の偏光方向と直交し、接着層に対して垂直方向から見たときに接着層には表示領域において最大長さが５００μｍ以下のドット状の接着剤が複数配置され、接着層が第１液晶パネルと第２液晶パネルとの間の空間の全体に厚さ１０μｍ未満で配置される。【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 (9)

1. 第１液晶パネルと第２液晶パネルとを貼り合わせて構成される液晶表示装置であって、
   前記第１液晶パネルの上側表面に設けられた第１偏光板と、
   前記第１液晶パネルの下側表面に設けられた第２偏光板と、
   前記第２液晶パネルの下側表面に設けられた第３偏光板と、
   前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとの間で圧縮された接着剤のみにより形成され、前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとを接着する接着層と
   を備え、
   前記第２偏光板の偏光方向は、前記第１偏光板の偏光方向と直交し、
   前記第３偏光板の偏光方向は、前記第２偏光板の前記偏光方向と直交し、
   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、
   前記接着層が前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとの間の空間の全体に１０μｍ未満の厚さで配置されることを特徴とする液晶表示装置。
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の透過率と前記接着剤のない領域の透過率との差が、３％以内に収まるように、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前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルと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. 前記接着層及び前記接着剤が、直径が５０μｍの円形状のドット状の接着剤を圧縮し、圧縮された前記接着剤を加熱することによって形成される、請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の液晶表示装置。
6. 第１液晶パネルと第２液晶パネルと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、
   前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとの重ね合わせ面の一方に、接着剤のみをドット状に塗布するステップと、
   前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとを圧縮して接着するステップと、
   を有し、
   前記第１液晶パネルの上側表面には第１偏光板が設けられ、
   前記第１液晶パネルの下側表面には第２偏光板が設けられ、
   前記第２液晶パネルの下側表面には第３偏光板が設けられ、
   前記第２偏光板の偏光方向は、前記第１偏光板の偏光方向と直交し、
   前記第３偏光板の偏光方向は、前記第２偏光板の前記偏光方向と直交し、
   前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとの間に前記接着剤のみから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以下であり、
   前記接着層が前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとの間の空間の全体に１０μｍ未満の厚さで配置されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
7. 前記接着剤は、スクリーン印刷法により前記第２液晶パネルに塗布される
   請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 前記接着剤は、インクジェット法により前記第２液晶パネルに塗布される
   請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
9. 前記接着層及び前記接着剤が、直径が５０μｍの円形状のドット状の接着剤を圧縮し、圧縮された前記接着剤を加熱することによって形成される、請求項６から８までの何れか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。

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