JP2742290B2 - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JP2742290B2 JP1070378A JP7037889A JP2742290B2 JP 2742290 B2 JP2742290 B2 JP 2742290B2 JP 1070378 A JP1070378 A JP 1070378A JP 7037889 A JP7037889 A JP 7037889A JP 2742290 B2 JP2742290 B2 JP 2742290B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリマーフイルムを上下基板として液晶セ
ルを構成し、その表面に偏光板を配置して、所定の曲面
を形成するに適した液晶表示素子に関するものであり、
曲面形状の液晶表示素子を必要とする各種機器に適用し
うるものである。
〔従来の技術〕
近年、ガラスを基板として形成する液晶表示素子に代
えて、ポリマーフイルムを基板とする液晶表示素子が提
案されている。
このポリマーフイルムを基板とする液晶表示素子は、
軽量薄型、衝撃に強く、曲面表示が可能であるという利
点を有している。
しかし、現実にポリマーフイルムを基板として液晶表
示素子の形状を曲面として維持するには、第4図に示す
ように、曲面形状に弯曲した保護部材13A,13Bにより液
晶セル11,偏光板12A,12Bからなる液晶表示素子L11を挾
み込んでいる。図示のものでは、ポリマーフイルムから
なる上下基板を有する液晶セル11、その両側に設けた内
側偏光板12A,外側偏光板12Bにより構成される液晶表示
素子L11の両側に、弯曲形成用の保持部材13A,13Bがスペ
ーサーを兼ねた接着剤14により部分的に貼り付けられて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ポリマーフイルムを基板として用いる液晶表示素子は
曲面表示が可能であるが、従来、上述したように保持部
材の如き弯曲形成部材によって、その曲面状態を維持し
ているため、液晶表示素子が高温高湿状態におかれる
と、保持部材の存在にかかわらず、第5図に示すよう
に、液晶表示素子L11を局部的に変位する現象を生じて
いる。
このような液晶表示素子の局部的変位はセルギャップ
の変化,色むら,応答不良,光干渉縞の発生等の不具合
を生じている。
このように、液晶表示素子を曲面状態に維持するうえ
で弯曲形成用の保持部材を必要とし、しかも保持部材に
よっても環境変化によって必ずしも曲面状態の維持を困
難としている。
本発明は、保持部材の有無に拘わりなく、特定の条件
下において液晶表示素子がポリマーフイルムからなる液
晶セルと、該液晶セルの表面に設ける偏光板との関連に
より特定方向に弯曲することを見出し、ポリマーフイル
ムを基板とする液晶表示素子において、曲面形成を維持
することができるに好適な、且つ環境変化に強い液晶表
示素子を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、前記目的を達成するために、ポリマーフイ
ルムにより上下基板を構成し、該上下基板間に液晶を封
入してなる液晶セルと、前記液晶セルの表面に接合され
る偏光板とからなる液晶表示素子において、高温高湿環
境のもとで伸長する上下基板と収縮する一軸延伸を施し
てなる偏光板とを貼り付け、曲面形状を形成することが
できることを特徴とするものであり、また、上下基板の
表面に偏光板を貼り付けた状態で高温高湿環境のもとで
所定時間放置して曲面形状を形成することを特徴とする
ものである。
〔作用〕
本発明の構成において、高温高湿環境のもとで、ポリ
マーフイルムからなる上下基板の伸長方向の変位と一軸
延伸を施した偏光板の収縮方向の変位を利用し、両者を
貼り付けて、所定の高温高湿の環境下で所定時間放置す
ることにより、所定の弯曲状態を液晶表示素子の長手方
向に形成し、従来の如き保持部材を不要とするものであ
る。
〔実施例〕
以下、まず本発明の基本的概念について説明する。
本発明において、セル基板としてポリマーフイルムが
用いられ、実施例ではポリエチレンテレフタレートフイ
ルムを予め熱伸縮率を低減するため、120℃の環境のも
のに約2時間放置して使用している。この二枚のセル基
板の対向面の夫々に透明電極を設け、配向処理を施し、
シール材を形成したセル基板間に液晶を注入且つ封入し
て液晶セルを構成する。
この液晶セルの表面に貼り合わせる偏光板として、ポ
リビニルアルコールに2色性色素の沃素を吸着させ且つ
一軸延伸してなるフイルム偏光子を、その両側に接着剤
を介してアクリルやトリアセチルセルロースなどのフイ
ルムで挾持した構成(例えば三立電機製LLC2−81−18S
の偏光板)を用いている。この場合、一軸延伸方向が偏
光吸収軸となっている。
本発明では、前述したポリマーフイルムからなるセル
基板と、偏光板とは、夫々特定の熱,湿度の雰囲気下に
所定時間放置し、常温常湿下に戻すことにより、セル基
板は伸長し、偏光板は延伸軸,延伸軸と直交する方向の
いずれにも収縮することを見出し、この熱伸縮率の異な
るセル基板と偏光板とを貼り合わせることによって生じ
るバイメタルの如き変形を、液晶表示素子の曲面状態の
維持に役立てるものである。
実験によれば、前述のポリマーフイルムは、常温常湿
から温度60℃,湿度80%RHの雰囲気下に1時間放置した
後、常温常湿下に戻して置くと、0.01〜0.04%伸長す
る。
これに対して、偏光板は、ポリマーフイルムの場合と
同じ条件を与えると、延伸軸方向及びこれと直交する方
向のいずれにも、0.1〜0.2%程度収縮する。
このようなポリマーフイルムと偏光板の夫々の伸縮を
利用し、ポリマーフイルムと偏光板とからなる液晶表示
素子の弯曲形状の形成,維持するものであり、以下、実
施例について説明する。
本発明の第一実施例を第1図について説明する。
第1図(a),(b),(c)にはGHタイプ液晶表示
素子に処理を施した後の斜視図,平面図,断面図を示し
ている。
液晶セル1は、セル基板としてポリエチレンテレフタ
レートフイルムの材料からなり、予め120℃の環境に2
時間放置して熱伸縮率を低減したものを用いている。セ
ル基板の大きさとしては97mm×35mmである。
このセル基板を有する液晶セル1の一面には、前述し
た三立電機製LLC2−81−18Sの偏光板2を95mm×32mmの
大きさに切断し、貼り付ける。この液晶セル1の面と偏
光板2の貼り付け側との関係は、液晶表示素子L1の弯曲
形状の凹状をなす側に、液晶板2を貼り付け、且つこの
実施例では、偏光板2の延伸軸の方向2aを長手方向、す
なわち円周方向となるように設定して貼付した。
このように、液晶セル1の一面に偏光板2を貼り付け
た液晶表示素子L1を、温度60℃,湿度80%RHの環境下に
1時間放置し、常温常湿の環境下に戻したところ、第1
図に示す如き弯曲状態を呈し、第1図(b)に示すよう
に、液晶表示素子L1の長手方向における両端部と弯曲曲
面の中央部との弯曲に基づく高低差h1は17mmを形成する
ことができ、セル基板の長手方向の長さ97mmに対してh1
≒17mmの曲面形状を得ることができた。
本発明の第二実施例を第2図に示しており、前記第一
実施例と異なる点は、偏光板2の延伸軸の方向2aを長手
方向、すなわち円周方向になるように設定する代わり
に、偏光板2の延伸軸2aを短手方向、すなわち円周方向
と直交する方向になるように設定している。
この場合、第一実施例とは、長手方向の弯曲に基づく
高低差h2は、第一実施例の場合と比較すると小さく形成
される。
すなわち、長手方向に弯曲する形状のGHタイプ液晶表
示素子L2を得るため、予め120℃の環境に2時間放置し
て熱伸縮率を低減したポリエチレンテレフタレートフイ
ルムの材料からなるセル基板の液晶セル1の一面に、三
立電機製LLC2−81−18Sの偏光板2を貼り付ける。セル
基板の大きさ97mm×35mmであり、偏光板の大きさ95mm×
32mmとしている。なお、セル基板,偏光板の各大きさは
同じサイズであってもよい。
この液晶セル1の凹状弯曲面側に貼り付けられる偏光
板2の延伸軸の方向2aは、この実施例の場合,短手方
向、すなわち円周方向と直交する方向になるように設定
している。
この液晶表示素子L2を、温度60℃,湿度80%RHの環境
下に1時間放置し、常温常湿の環境下に戻したところ、
第2図に示す弯曲状態を呈し、第2図bに示すように、
長手方向の弯曲に基づく高低差h2は3mmとなり、セル基
板の長手方向の長さ97mmに対してh2≒3mmの曲面形状を
得ることができた。
以上、第一実施例と第二実施例とによる実験の結果に
おいて、偏光板2の延伸軸の方向を長手方向に合致させ
るか、短手方向に合致させるかにより、液晶表示素子
L1,L2の長手方向の曲面状態の弯曲の程度に差異を生じ
ている。
偏光板2について、温度60℃,湿度80%RHの環境下に
1時間放置した場合、偏光板単独では延伸軸方向、これ
に直交する方向のいずれにも、0.1〜0.2%の収縮率が生
じているが、液晶セル1に偏光板2を貼り合わせて前記
環境下に放置した場合、偏光板の延伸軸の方向を液晶セ
ル1の長手方向に位置させた際は短手方向に位置させた
場合よりも、液晶表示素子L1の長手方向の弯曲の程度が
大きいことが判明した。
このような液晶セルに対する偏光板の延伸軸の取り付
け方向の相違によって、液晶表示素子L1,L2の長手方向
の曲面状態に差異が生じる原因について、現状では確か
なことは解明されていないが、このような実験結果か
ら、偏光板をポリマーフイルム基板に貼り合わせるに際
し、偏光板の延伸軸の方向を長手方向に合わせた場合と
長手方向に直交する方向に合わせた場合とで曲率を異に
することが可能であり、この偏光板の延伸軸の方向を変
えることにより、液晶表示素子の曲率をコントロールす
ることができる。
なお、液晶表示素子の曲率は高温高湿下に放置する時
間を調節することにより設定することが可能である。
本発明の第三実施例を第3図に示す。この第三実施例
は二枚の偏光板を液晶セルの両面に貼り付けた場合につ
いて説明する。
この実施例の場合も、セル基板としてポリエチレンテ
レフタレートフイルムは予め120℃の環境のもとに2時
間放置して熱伸縮率を低減したものが用いられ、該セル
基板1(97mm×35mm)の両側には、大きさ95mm×32mmに
切断された三立電機製LLC−81−18Sの偏光板2A,2Bが貼
り付けられる。
この際、液晶表示素子L3の凹状曲面をなす側の液晶セ
ル1の表面には、偏光板2Aの延伸軸2aが液晶セル1の長
手方向、すなわち円周方向と一致するように、偏光板2A
が貼り付けられ、この偏光板2Aが貼り付けられる液晶セ
ル1の表面の反対側の表面には、偏光板2Bの延伸知る2a
が液晶セル1の短手方向、すなわち円周方向と直交する
方向と一致するように、偏光板2Bが貼り付けられる。
このように液晶セル1の両表面に偏光板2A,2Bを貼り
付けた液晶表示素子L3は、温度60℃,湿度80℃RHの環境
のもとに1時間放置し、常温常湿に戻すと、第3図
(b)に示すように、液晶セルの長手方向の長さ97mmに
対してh2≒13mmの曲面形状を得ることができた。
以上の各実施例に示すように、ポリマーフイルム基板
と偏光板とに高温高湿の環境下に所定時間放置すること
によって生じる伸縮、及びセル基板に対する偏光板の延
伸軸の配置方向によって液晶表示素子に積極的に弯曲状
態を維持することができる。
このような液晶表示素子と組み込まれる機器との関連
について述べると、(1)各実施例に示したように、所
定の弯曲状態に形成した液晶表示素子を機器に組み込む
場合と、(2)液晶表示素子はその弯曲状態を維持しう
るように、液晶セルに対して偏光板の取付位置及び偏光
板の延伸軸方向を考慮して貼り付けた液晶表示素子を特
に高温,高湿の環境下に放置する処理を施すことなく、
機器側のパネルに組み込む場合とが考えられる。
(1)は、弯曲程度のきつい液晶表示素子を機器に組
み込む場合、予め曲面を形成しているため組み込みが容
易であり、また、機器が高温高湿下に置かれても変形が
進むことは殆どなく、信頼性が高い。(2)は、それほ
ど弯曲程度のゆるやかな液晶表示素子の場合、高温高湿
の処理を施すことがなく、且つ機器が高温高湿下に置か
れて使用されるとしても、液晶セルに対して貼着されて
いる偏光板で予め変形する方向を規定しているため、液
晶表示素子に無理な力が加わることがなく、信頼性の高
いゆるやかな弯曲状態を維持することができる。
〔効果〕
本発明の構成により、液晶表示素子の曲面形状を維持
するように、ポリマーフイルム基板に対する偏光板の貼
り合わせ条件を選定するものであるから、従来のように
液晶表示素子を変形させるための保持部材を必要とする
ことなく、曲面形状を維持することができ、また高温高
湿の環境に対しても曲面形状の変化を生じることのない
信頼性の高い液晶表示素子としての効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b),(c)は本発明の第一実施例の
斜視図,平面図,断面図、 第2図(a),(b),(c)は本発明の第二実施例の
斜視図,平面図,断面図、 第3図(a),(b),(c)は本発明の第三実施例の
斜視図,平面図,断面図、 第4図は従来の保持部材に支承される液晶表示素子の平
面図、 第5図は第4図における液晶表示素子の変形例を示す。 1…液晶セル、2,2A,2B…偏光板、2a…偏光板の延伸軸
方向。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリマーフイルムにより上下基板を構成
    し、該上下基板間に液晶を封入してなる液晶セルと、前
    記液晶セルの表面に接合される偏光板とからなる液晶表
    示素子において、高温高湿環境のもとで伸長する上下基
    板と収縮する一軸延伸を施してなる偏光板とを貼り付
    け、曲面形状を形成することができることを特徴とする
    液晶表示素子。
  2. 【請求項2】上下基板の表面に偏光板を貼り付けた状態
    で高温高湿環境のもとで所定時間放置して曲面形状を形
    成することを特徴とする請求項(1)記載の液晶表示素
    子。
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