JP4041703B2

JP4041703B2 - 曲面状液晶表示装置

Info

Publication number: JP4041703B2
Application number: JP2002187110A
Authority: JP
Inventors: 佳英小山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2004029487A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に対向するように間隔をおいて配設され、少なくとも一方の対向面側に複数のブロック状スペーサが固設されていると共に各々の対向面側に電極が設けられた一対の曲面基板と、その一対の曲面基板の間に設けられた液晶層と、を備え、文字や画像などを表示する曲面状液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶表示装置の大多数は平面状のものであり、曲面状をしたものはごく一部の小型のものを除いてほとんど存在しない。それは、曲面形成する加工技術もさることながら、液晶層を挟む一対の曲面基板間を一定の間隔で保持することが困難だからである。
【０００３】
特開平５−１０７５３１号公報には、例えば、通常の平面状液晶表示装置であって、固着層を設けた粒子状スペーサを多数基板上へ散布して固着することで基板間を一定の間隔にすることが開示されている。
【０００４】
また、特開平３−１６８６１８号公報には、曲面状液晶表示装置であって、線状スペーサの稜線方向と基板の最大曲率方向とを概略一致させることで基板間を一定の間隔にすることが開示されている。
【０００５】
さらに、特開平９−２５８１７６号公報には、粒子状スペーサが散布されて貼り合わされた一対の曲面基板間に、液晶材料と紫外線硬化性樹脂との混合物を注入し、非絵素部に紫外線を照射して高分子壁を形成することで基板間を一定の間隔にすることが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術によって曲面状液晶表示装置の曲面基板間の間隔を一定にすることは可能であるとしても、外的なストレスに対して対抗するには充分であると言えない。つまり、曲面状液晶表示装置を構成する液晶パネルに振動や衝撃、あるいは指圧等の外的なストレスが作用したとき、平面状のものでは基板間の上下方向にほとんどのストレスが作用する一方、曲面状のものでは上下方向のみならず、左右方向にもストレスが作用することとなる。また、従来技術では、基板を曲面形状に形成する際に基板に発生する応力、押圧等のストレスが作用しても高い表示品位を保つこと、及び、かかるストレスが解除された際に元の表示品位に戻る回復力について考慮されていない。
【０００７】
例えば、特開平５−１０７５３１号公報に開示されたもののように固着層を設けた粒子状スペーサを用いた場合、粒子状スペーサと基板とは、接触面積の狭い、いわば、点接触状態にある為、液晶パネルに応力や押圧といったストレスが作用したときに剥れて移動し易く、その粒子状スペーサの移動によってその配設密度に疎密が生じるため表示の色ムラが生じることとなる。また、固着層が基板に残留して粒子状スペーサが移動する為、残留した固着層が輝点となり、それが点欠陥を生み出す要因となることもある。
【０００８】
また、特開平３−１６８６１８号公報に開示されたもののように線状スペーサの稜線方向と基板の最大曲率方向とを概略一致させた場合、線状スペーサと基板との間に伸縮率の差があるため、基板を曲面状に形成することが困難であり、それゆえにスペーサ厚を一定にするのも困難となる。特に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたものやスーパーツイスティッドネマチック（ＳＴＮ）方式のものでは、スペーサ厚、つまり基板間隔が４〜７μｍであるのが一般的であり、この厚さを持つ樹脂層が柔らかくて薄い基板表面に設けられている場合、基板を曲面状に形成する際に樹脂層に発生する応力も無視できないために曲面形成がより困難である。加えて、液晶パネルにストレスが作用した場合、線状スペーサにクラックが生じ易く、かかるストレスが解除されても元の曲面形状に戻り難い可能性もある。
【０００９】
さらに、特開平９−２５８１７６号公報に開示されたもののように粒子状スペーサが散布されて貼り合わされた一対の曲面基板間に、液晶材料と紫外線硬化性樹脂との混合物を注入し、非絵素部に紫外線を照射して高分子壁を形成した場合、紫外線硬化のみで高分子壁が形成されるので、高分子壁の硬度が柔らかく、液晶パネルに作用するストレスに対して基板間隔を一定に保てる程の効果は期待できない。また、曲面基板間を一定に保つのに使用している粒子状スペーサは、上記したように移動しやすく、また、柔らかい樹脂製基板の場合にはガラス製基板の場合よりも基板間隔を一定に保つために多くの粒子状スペーサの散布が必要であり、よって、画素電極上に粒子状スペーサが数多く存在することから開口率がかなり低下し、輝度やコントラストが低下する虞がある。さらに、液晶材料と共に何らかの反応物を曲面基板間へ注入すると、液晶層の不純物が多くなり、製造マージンの低下や表示ムラの原因となると共に、樹脂の硬化に際して、紫外線が照射されることで液晶材料の劣化が進み、やはり表示ムラが生じる等の液晶パネルそのものの信頼性への影響が大きいものとなる。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、曲面形成が容易であり、且つ、ストレスが作用したときにもそれを柔軟に受けとめて表示品位を保つことが可能な信頼性の高い曲面状液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、凹面もしくは凸面の曲面表示を行なう曲面状液晶表示装置において、細長いブロック状スペーサをその長手方向が曲面方向に対して交差するように基板上に配置することで、曲面形状を形成しやすく、且つ、曲面基板間を一定に維持すると共に、振動や衝撃、押圧といったストレスが作用した場合でも均一な表示品位を保つようにしたものである。
【００１２】
具体的には、本発明は、相互に対向するように間隔をおいて配設され、少なくとも一方の対向面側に表示領域に対応して複数のブロック状スペーサが固設されていると共に各々の対向面側に電極が設けられた一対の曲面基板と、該一対の曲面基板の間に設けられた液晶層と、を備えた曲面状液晶表示装置であって、
上記ブロック状スペーサは、上記曲面基板の曲面方向と交差する方向に延びるように細長く形成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、ブロック状スペーサを曲面基板の曲面方向に対して長手方向が交差するように配置しているので、基板を曲面形状に形成した際にブロック状スペーサが断面扇状に広がり易くなる。このことで、ブロック状スペーサを曲面基板の曲面方向に対してその長手方向が沿うように配置した場合よりも、基板の曲面形成が行い易く、また、液晶パネルにストレスが作用したときにもブロック状スペーサ自体への負荷も少なく、ストレスを柔軟に受けとめることが可能であることから表示品位を保つことが可能となる。
【００１４】
ここで、ブロック状スペーサは、必ずしも角張っている形状である必要は無く、例えば、正面視で楕円形状のようなものでもよい。
【００１５】
本発明は、上記ブロック状スペーサの長手方向に垂直な断面形状が台形状であるものであってもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、ブロック状スペーサの長手方向に垂直な断面形状が台形状であるので、液晶パネルに作用する押圧力を分散させやすく、ブロック状スペーサ自身の強度も高いものとなるので曲面状液晶表示装置の押圧強度も高いものとなる。
【００１７】
本発明は、上記ブロック状スペーサが上記一対の曲面基板のうち非表示側の曲面基板に設けられているものであってもよい。
【００１８】
表示側の曲面基板は指圧等の外的なストレスを受け易いが、上記の構成によれば、ブロック状スペーサが非表示側の曲面基板に設けられているので、かかるストレスに対して高い抵抗力を有することとなる。すなわち、液晶パネルが外的な押圧を受けた場合、表示面側、つまり、直接に押圧された側の曲面基板にブロック状スペーサが設けられていると、相互に隣接したブロック状スペーサ間が開く方向へ力が作用するために押圧強度が低いが、表示面側に対向する非表示面側の曲面基板にブロック状スペーサが設けられていると、ブロック状スペーサ間が狭まる方向へと力が作用するために押圧強度が高いこととなる。押圧強度が低いと、特に樹脂基板上にペン入力をするような場合に局部的に強い力が加わってペン跡が残り易くなる。
【００１９】
本発明は、上記ブロック状スペーサが固設された側の曲面基板において該曲面基板に対向する側の曲面基板の電極上に対応するように上記ブロック状スペーサが位置付けられているものであってもよい。
【００２０】
ブロック状スペーサが相対する曲面基板の電極間に位置付けられて設けられた場合、液晶パネルに振動や衝撃などが作用するとブロック状スペーサが電極間から外れて電極上へと移り、それによって曲面基板間の間隔が変わって表示に色ムラとなって表れる。これは、電極幅が通常７０μｍ以上であるのに対して電極間隙が２０μｍ以下であり、しかも、ブロック状スペーサが１０μｍ〜２０μｍ程度であるためにマージンが狭く、また、曲面状液晶表示装置の特長として、振動や衝撃、あるいは指圧等の外的なストレスが作用したとき、上下方向のみならず左右方向にもストレスが作用してズレが生じ易いためである。しかしながら、上記の構成によれば、ブロック状スペーサが対向する側の曲面基板の電極上に対応するように位置付けられているので、液晶パネルに振動や衝撃などが作用してもブロック状スペーサが電極上から電極間に移る確率が低く、また、仮にブロック状スペーサが電極上から電極間に移ったとしても電極上よりも電極間の方が対向側の曲面基板とのギャップが大きいので曲面基板間の間隔を変化させない。
【００２１】
本発明は、上記ブロック状スペーサが配向膜で覆われているものであってもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、ブロック状スペーサが配向膜で覆われており、ブロック状スペーサの周りに液晶分子の配向規制力が働くので、例えばブロック状スペーサを電極上に位置付けても、この配向規制力により黒表示のときにブロック状スペーサが輝点として目立たなくなるのでコントラストの低下が起こりにくい。また、配向膜が接着性機能を有する場合には、それによって曲面基板を接着することも可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１及び２は、本発明の実施形態に係るＳＴＮ方式の曲面状液晶表示装置１００の液晶パネル１０を模式的に示す。
【００２５】
この曲面状液晶表示装置１００は、断面略円弧状である表示側の第１曲面基板１１と、その第１曲面基板１１に対向して設けられた非表示側の第２曲面基板１２と、第１及び第２曲面基板１１，１２間に設けられた液晶層１３と、を備えている。
【００２６】
第１曲面基板１１の内側には、図示しないカラーフィルタ及びオーバーコートが順に積層されるように設けられ、また、その上に第１電極１４及び第１配向膜１５が順に積層されるように設けられている。第２曲面基板１２の内側には、第２電極１６及び第２配向膜１７が順に積層されるように設けられていると共にそれらの層間に多数のブロック状スペーサ１８が配設されている。
【００２７】
第１曲面基板１１の外側には、液晶層１３の複屈折を補償するための図示しない位相差板及び第１偏光板が順に積層されるように設けられている。第２曲面基板１２の外側には、図示しない第２偏向板が積層されるように設けられている。
【００２８】
第１及び第２曲面基板１１，１２は、ガラスや樹脂フィルムにより形成されており、それらの周縁がシール材で貼り合わされている。この液晶パネル１０では、基板厚さが第１曲面基板１１よりも第２曲面基板１２の方が厚く、液晶パネルが基板厚さの厚い側へと撓むことから、表示面側である第１曲面基板１１の外側が凸形状となった曲面状液晶表示装置１００が構成されている。
【００２９】
液晶層１３は、急峻な透過率−印加電圧特性を有し、弾性定数比の大きいＳＴＮ液晶材料が注入されて形成されている。この液晶層１３内の液晶分子は、電圧が印加されていない状態において、液晶層１３の層厚さ方向にその配向方向が螺旋状に変化しており、その螺旋の捻れ角が１８０〜２７０°であり、液晶層１３の層厚さ方向に電圧が印加された状態において、その電圧の高さ応じてその配向状態が変化し、それによって液晶パネル１０の透過光量の調節が行われ、表示領域に文字や画像が表示される。
【００３０】
第１電極１４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）により形成された短冊状の透明電極であり、図１の左右方向に延びるように隣接するものと一定間隔をおいて相互に平行となるように設けられている。また、第２電極１６も、ＩＴＯにより形成された短冊状の透明電極であり、図１の紙面方向（第１電極１４の延びる方向に垂直な方向）に延びるように隣接するものと一定間隔をおいて相互に平行となるように設けられている。そして、第１電極１４と第２電極１６との交差位置でそれらの電極によって規定される複数の画素が格子状のマトリクスを構成している。
【００３１】
第１及び第２配向膜１５，１７は、ラビング処理したポリイミド等の樹脂膜で形成されており、それぞれ液晶層１３に直接接触して液晶分子の配向方向を規制するものである。
【００３２】
ブロック状スペーサ１８は、図２に示すように、それが固設された側の第２曲面基板１２において、第２曲面基板１２の第２電極１６の間隙で且つ第１曲面基板１１の第１電極１４上に対応するように位置付けられ、１画素毎に対応するように配設されている。また、ブロック状スペーサ１８は各第２電極１６に沿って等ピッチで配設されているが、隣接した第２電極１６に対応したものは上記ピッチの半分の長さだけずれて配設されている。これによって外部から作用する押圧力が有効に分散されることとなる。各ブロック状スペーサ１８は、第１及び第２曲面基板１１，１２の曲面方向と交差する方向に延びるように細長く形成されており、その長手方向に垂直な断面形状が台形状である。ここで、曲面方向とそれに交差する方向との関係は図３に示すとおりである。ブロック状スペーサ１８は、上記のように第２電極１６及び第２配向膜１７の層間に設けられている、つまり、その表面が第２配向膜１７で被覆されている。以上のようなブロック状スペーサ１８は、第２曲面基板１２上に感光性樹脂を塗布し、フォトマスクを介して露光してパターン形成し、続いて、現像、焼成することにより形成される。なお、ブロック状スペーサ１８は、第１電極１４と第２電極１６とで狭持されるように位置付ける、つまり、画素内に位置付けて配設するようにしてもよい。
【００３３】
上記構成の曲面状液晶表示装置１００によれば、ブロック状スペーサ１８を第１及び第２曲面基板１１，１２の曲面方向に対して長手方向が交差するように配置しているので、基板を曲面形状に形成した際にブロック状スペーサ１８が断面扇状に広がり易くなる。このことで、ブロック状スペーサ１８を曲面基板の曲面方向に対して長手方向が沿うように配置した場合よりも、基板の曲面形成が行い易く、また、液晶パネル１０にストレスが作用したときにもブロック状スペーサ１８自体への負荷も少なく、ストレスを柔軟に受けとめることが可能であることから表示品位を保つことが可能となる。
【００３４】
また、ブロック状スペーサ１８の長手方向に垂直な断面形状が台形状であるので、液晶パネル１０に作用する押圧力を分散させやすく、ブロック状スペーサ１８自身の強度も高いものとなるので曲面状液晶表示装置１００の押圧強度も高いものとなる。
【００３５】
また、表示側の第１曲面基板１１は指圧等の外的なストレスを受け易いが、ブロック状スペーサ１８が非表示側の第２曲面基板１２に設けられているので、かかるストレスに対して高い抵抗力を有する。すなわち、液晶パネル１０’が外的な押圧を受けた場合、図４（ａ）に示すように、表示側、つまり、直接に押圧される第１曲面基板１１’にブロック状スペーサ１８’が設けられていると、相互に隣接したブロック状スペーサ１８’間が開く方向へ力が作用するために押圧強度が低いが、図４（ｂ）に示す本実施形態の液晶パネル１０のように、非表示側の第２曲面基板１２にブロック状スペーサ１８が設けられていると、ブロック状スペーサ１８間が狭まる方向へと力が作用するために押圧強度が高いこととなる。
【００３６】
また、図５（ａ）に示すように液晶パネル１０’に振動や衝撃などが作用すると、図５（ｂ）に示すようにブロック状スペーサ１８’が第１曲面基板１１’の第１電極１４’間に位置付けられて設けられた場合、振動や衝撃などの作用が解除された後には図５（ｃ）に示すようにブロック状スペーサ１８’が専有面積の狭い電極間から外れて専有面積の広い電極上へと移り、それによって曲面基板間の間隔が変わって表示に色ムラとなって表れる。しかしながら、本実施形態の曲面状液晶表示装置１００によれば、ブロック状スペーサ１８が第１曲面基板１１の第１電極１４上に対応するように位置付けられているので、液晶パネル１０に振動や衝撃などが作用してもブロック状スペーサ１８が専有面積の広い電極上から専有面積の狭い電極間に移る確率が低く、また、仮にブロック状スペーサ１８が電極上から電極間に移ったとしても電極上よりも電極間の方が対向側の曲面基板とのギャップが大きいので曲面基板間の間隔が変化するということがない。
【００３７】
また、ブロック状スペーサ１８が第２配向膜１７で覆われており、ブロック状スペーサ１８の周りに液晶分子の配向規制力が働くので、仮にブロック状スペーサ１８を画素内に位置付けたとしても、この配向規制力により黒表示のときにブロック状スペーサ１８が輝点として目立たなくなるのでコントラストの低下が起こりにくい。
【００３８】
なお、上記実施形態では、パッシブマトリクス方式の曲面状液晶表示装置１００としたが、特にこれに限定されるものではなく、アクティブマトリクス方式のものであってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、第２曲面基板１２にブロック状スペーサ１８を設けたが、特にこれに限定されるものではなく、第１曲面基板１１に設けても、第１及び第２曲面基板１１，１２の両方に設けてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、ブロック状スペーサ１８の断面形状を台形状としたが、特にこれに限定されるものではなく、矩形状等、他の形状であってもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、第１及び第２曲面基板１１，１２の厚さを異なるものとすることにより曲面が形成されるようにしたが、特にこれに限定されるものではなく、他の方法によって曲面が形成されるようにしてもよい。
【００４２】
【実施例】
第１及び第２曲面基板間の間隔が６μｍである以下の発明例及び比較例のＳＴＮ方式の曲面状液晶表示装置を作製して比較評価を行った。
【００４３】
（評価用曲面状液晶表示装置）
＜発明例＞
第１曲面基板用の厚さ０．３ｍｍの透明なエポキシ樹脂製の第１マザー基板を準備した。この第１マザー基板に、その表面にスパッタリング法で膜厚１０００Åの電極膜を形成し、フォトリソグラフ法で電極パターン形成して第１電極を設けた。
【００４４】
第２曲面基板用の厚さ０．４ｍｍの透明なエポキシ樹脂製の第２マザー基板を準備した。この第２マザー基板に、カラーフィルタを設けると共に、その表面にスパッタリング法で膜厚３０００Åの電極膜を形成し、フォトリソグラフ法で電極パターンを形成して第２電極を設けた。
【００４５】
次に、第２マザー基板の第２電極上に感光性樹脂をスピンナーにより塗布し、フォトマスクを介して露光することでブロック状スペーサのパターン形成を行い、現像、焼成してブロック状スペーサを形成した。各ブロック状スペーサの形状は、第２電極の延びる方向（第１及び第２曲面基板の曲面方向と交差する方向）に沿って延びる直方体形状（幅２０μｍ、長さ４０μｍ及び高さ６μｍ）とした。ブロック状スペーサの配設パターンは、第２電極の間隙で且つ第１曲面基板の第１電極上に対応するように位置付け、１画素毎に１つのブロック状スペーサを対応させた。また、図６に示すように、ブロック状スペーサを各第２電極に沿って２５０μｍピッチで配設させたが、９０μｍ離れた隣接した第２電極に対応したものについてはそのピッチの半分の１２５μｍだけずらして配設させた。
【００４６】
次に、第１及び第２マザー基板のそれぞれに樹脂膜を印刷、焼成により成膜した後、ラビング処理を行って第１及び第２配向膜を形成した。
【００４７】
次に、第１及び第２マザー基板を熱硬化型シール材を介して貼り合わせ、熱プレスにより熱硬化型シール材を熱硬化させた。
【００４８】
そして、第１及び第２マザー基板を貼り合わせたものから１０．０型の液晶パネルを分断により切り出し、真空注入方法により液晶材料を液晶パネル内に注入した。この液晶パネルは、基板厚さ及び電極膜の厚い側へと撓むことから、表示面側である第１曲面基板の外側が凸形状である発明例の曲面状液晶表示装置を構成した。
【００４９】
（比較例１）
比較例１は、ブロック状スペーサの代わりに固着層を設けた粒子状スペーサを設けたものである。
【００５０】
第１曲面基板用の厚さ０．３ｍｍの透明なエポキシ樹脂製の第１マザー基板を準備した。この第１マザー基板に、その表面にスパッタリング法で膜厚１０００Åの電極膜を形成し、フォトリソグラフ法で電極パターン形成して第１電極を設けた。
【００５１】
第２曲面基板用の厚さ０．４ｍｍの透明なエポキシ樹脂製の第２マザー基板を準備した。この第２マザー基板に、カラーフィルタを設けると共に、その表面にスパッタリング法で膜厚３０００Åの電極膜を形成し、フォトリソグラフ法で電極パターンを形成して第２電極を設けた。
【００５２】
次に、第１及び第２マザー基板のそれぞれに樹脂膜を印刷、焼成により成膜した後、ラビング処理を行って第１及び第２配向膜を形成した。
【００５３】
次に、第１及び第２マザー基板の第１及び第２配向上に膜湿式散布機により粒径６μｍの粒子状スペーサを３００個/ｍｍ²の密度で散布した。
【００５４】
次に、第１及び第２マザー基板を熱硬化型シール材を介して貼り合わせ、熱プレスにより熱硬化型シール材を熱硬化させた。
【００５５】
そして、第１及び第２マザー基板を貼り合わせたものから１０．０型の液晶パネルを分断により切り出し、真空注入方法により液晶材料を液晶パネル内に注入した。この液晶パネルは、基板厚さ及び電極膜の厚い側へと撓むことから、表示面側である第１曲面基板の外側が凸形状である比較例１の曲面状液晶表示装置を構成した。
【００５６】
（比較例２）
比較例２は、ブロック状スペーサの代わりに第１及び第２曲面基板の曲面方向に沿って延びる線状スペーサを設けたものである。
【００５７】
第１曲面基板用の厚さ０．３ｍｍの透明なエポキシ樹脂製の第１マザー基板を準備した。この第１マザー基板に、その表面にスパッタリング法で膜厚１０００Åの電極膜を形成し、フォトリソグラフ法で電極パターン形成して第１電極を設けた。
【００５８】
第２曲面基板用の厚さ０．４ｍｍの透明なエポキシ樹脂製の第２マザー基板を準備した。この第２マザー基板に、カラーフィルタを設けると共に、その表面にスパッタリング法で膜厚３０００Åの電極膜を形成し、フォトリソグラフ法で電極パターンを形成して第２電極を設けた。
【００５９】
次に、第２マザー基板の第２電極上に感光性樹脂をスピンナーにより塗布し、フォトマスクを介して露光することで線状スペーサのパターン形成を行い、現像、焼成して線状スペーサを形成した。各線状スペーサの形状は、第２電極の延びる方向に直交する方向（第１及び第２曲面基板の曲面方向）に沿って延びる幅１５μｍで高さ６μｍの突条とした。ブロック状スペーサの配設パターンは、第１曲面基板の第１電極間に対応するように位置付けた（２５０μｍピッチ）。
【００６０】
次に、第１及び第２マザー基板のそれぞれに樹脂膜を印刷、焼成により成膜した後、ラビング処理を行って第１及び第２配向膜を形成した。
【００６１】
次に、第１及び第２マザー基板を熱硬化型シール材を介して貼り合わせ、熱プレスにより熱硬化型シール材を熱硬化させた。
【００６２】
そして、第１及び第２マザー基板を貼り合わせたものから１０．０型の液晶パネルを分断により切り出し、真空注入方法により液晶材料を液晶パネル内に注入した。この液晶パネルは、基板厚さ及び電極膜の厚い側へと撓むことから、表示面側である第１曲面基板の外側が凸形状である比較例２の曲面状液晶表示装置を構成した。
【００６３】
（評価及び結果）
＜評価１：表示品位＞
発明例、比較例１及び２のそれぞれについて、黒表示及び白表示の両方で点灯時の表示品位観察を行った。
【００６４】
発明例では、黒表示においても白表示においても、均一な表示が観察された。
【００６５】
一方、比較例１では、黒表示において粒子状スペーサによる輝点が目立つのが観察され、白表示において砂模様状の表示ムラが観察された。
【００６６】
また、比較例２では、線状スペーサ周りにおける液晶分子の配向状態が乱れており、ぼやけた表示が観察された。これは、配向膜印刷時にインクの表面張力で配向膜の膜厚が厚くなり、しかも、線状スペーサの存在のためにラビング処理が不十分となって、線状スペーサ周りの部分が他の部分よりも液晶分子の配向乱れが著しい状態となったためであると考えられる。
【００６７】
＜評価２：応力作用後の表示品位＞
発明例、比較例１及び２のそれぞれについて、図７に示すように液晶パネルの両端を持ち、左右１５ｍｍずつ内側に移動させて折り曲げる動作を５回繰返した後に表示品位観察を行った。
【００６８】
発明例では、特に問題無く折り曲げ前のと同一の表示が観察された。
【００６９】
一方、比較例１では、表示面の中央部に色ムラが観察された。これは、粒子状スペーサが移動し、基板間隔を均一に維持できなくなったためであると考えられる。
【００７０】
また、比較例２では、２回目の折り曲げまで特に問題無かったが、最終的に折れ曲がったような状態となって元の曲面形状に戻らなかった。
【００７１】
＜評価３：押圧作用後の表示品位＞
発明例、比較例１及び２のそれぞれについて、直径１０ｍｍの円形端面の押圧具によって液晶パネルの表示面を５ｋｇｆ／ｃｍ²の押圧力で１０秒間圧力を加えた後に表示品位観察を行った。
【００７２】
発明例では、特に問題のない表示が観察された。
【００７３】
一方、比較例１では、押圧した部分で色ムラが観察された。これは、押圧により粒子状スペーサが移動し、基板間隔を均一に維持できなくなったためであると考えられる。
【００７４】
また、比較例２では、特に問題のない表示が観察された。
【００７５】
以上のように、発明例は、初期の表示品位、曲げ応力作用後の表示品位、押圧後の表示品位のいずれにしても、比較例１及び２よりも優れているということができる。すなわち、本発明例の曲面状液晶表示装置は、ブロック状スペーサが第１及び第２曲面基板の曲面方向と交差する方向に延びるように細長く形成されているので、液晶パネルに応力や押圧といったストレスが作用しても、初期の表示品位が損なわれることなく、また、高い信頼性を有していることが示された。
【００７６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ブロック状スペーサを曲面基板の曲面方向に対して長手方向が交差するように配置しているので、基板の曲面形成が行い易く、また、液晶パネルにストレスが作用したときにもブロック状スペーサ自体への負荷も少なく、ストレスを柔軟に受けとめることが可能であることから表示品位を保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＩ−Ｉ断面に対応した本発明の実施形態に係る曲面状液晶表示装置の模式的な部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る曲面状液晶表示装置の第１曲面基板を外した状態の模式的な部分正面図である。
【図３】曲面方向とそれに交差する方向を示す説明図である。
【図４】ブロック状スペーサを第１曲面基板の電極間に位置付けて設けた曲面状液晶表示装置に外部からストレスを作用させたときのブロック状スペーサの動きを示す説明図である。
【図５】ブロック状スペーサを第１曲面基板に設けた場合と第２曲面基板に設けた場合とのそれぞれについてのブロック状スペーサの動きを示す説明図である。
【図６】発明例のブロック状スペーサの配設状態を示す説明図である。
【図７】曲げ応力試験方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１００曲面状液晶表示装置
１０，１０’ 液晶パネル
１１，１１’ 第１曲面基板
１２，１２’ 第２曲面基板
１３液晶層
１４，１４’ 第１電極
１５第１配向膜
１６第２電極
１７第２配向膜
１８，１８’ ブロック状スペーサ

Claims

相互に対向するように間隔をおいて配設され、少なくとも一方の対向面側に表示領域に対応して複数のブロック状スペーサが固設されていると共に各々の対向面側に電極が設けられた一対の曲面基板と、該一対の曲面基板の間に設けられた液晶層と、を備えた曲面状液晶表示装置であって、
上記ブロック状スペーサは、上記曲面基板の曲面方向と交差する方向に延びるように細長く形成されていることを特徴とする曲面状液晶表示装置。
請求項１に記載された曲面状液晶表示装置において、
上記ブロック状スペーサは、長手方向に垂直な断面形状が台形状であることを特徴とする曲面状液晶表示装置。
請求項１に記載された曲面状液晶表示装置において、
上記ブロック状スペーサは、上記一対の曲面基板のうち非表示側の曲面基板に設けられていることを特徴とする曲面状液晶表示装置。
請求項１に記載された曲面状液晶表示装置において、
上記ブロック状スペーサは、それが固設された側の曲面基板において該曲面基板に対向する側の曲面基板の電極上に対応するように位置付けられていることを特徴とする曲面状液晶表示装置。
請求項１に記載された曲面状液晶表示装置において、
上記ブロック状スペーサは、配向膜で覆われていることを特徴とする曲面状液晶表示装置。