JP5125814B2 - 枠体及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、枠体及びそれを用いた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、光源からの光が液晶層，カラーフィルタ，偏光板等を通過することで画像として認識される。この場合、パソコンモニター用途、或いは液晶テレビ用途の最表面は偏光板であり、表面反射を抑えるため、偏光板表面には細かな凹凸を設けたアンチグレア（ＡＧ）膜、或いは反射防止膜が形成されている。偏光板の下に厚さが０.５〜０.７mm程度のガラス板を用いて形成される液晶パネルがある。

このように、パソコンモニター，液晶テレビは偏光板の下のガラス板は製品によっても異なるが、おおよそ板厚が０.５〜０.７mmのため、食器，花瓶，おもちゃ等がぶつかった場合衝撃の程度が大きいと割れる可能性がある。今後、パソコンモニター，液晶テレビとも画面が大きくなる方向であり、ガラス板厚が変わらず画面が大きくなればなるほど、耐衝撃性は低下し、極めて小さな衝撃であっても破損しやすくなる。そこで、携帯電話のように最表面に透明基板（以下、保護板と記載）を設けることによって耐衝撃性を向上する方法が考えられる。

ただ、偏光板との間に隙間があるため、保護板の両面、及び偏光板表面の計３面での反射に伴う画像表示面への風景の映り込みが強く起こり、明るい場所での視認性が低下する問題がある。

そこで、保護板と偏光板の間に透明な有機物媒体層を充填することで、偏光板と保護板の偏光板側の反射を抑制する方法が特許文献１に開示されている。

透明な有機物媒体層を形成する際は、透明な有機物媒体層を形成するための前駆体である液体のプレポリマ（モノマ、或いはモノマとポリマの混合物）を保護板と液晶パネルの間に充填後、硬化することによって製造する方法がある。

この方法によると、プレポリマを保護板と液晶パネルの間に充填後、光硬化、或いは熱硬化等の方法で形成するので、別に粘着層を用意する必要が無いため、部材を有効に使え、環境面でもコスト面でも有利である。

この方法の場合は、液晶パネルの表側，裏側に偏光板を貼付し、液晶パネルにプレポリマを塗布し、その後、保護板を貼付する。その際、プレポリマが液体のため、液晶パネル、或いは保護板のどちらかに塗布する際、これらが液晶パネル、或いは保護板からこぼれないように、枠体を設ける。この後、プレポリマを光、或いは熱を与えることにより硬化して透明な有機物媒体層に変化させることにより、保護板貼付工程が完了する。

特開平１１−１７４４１７号公報

ところが塗布したプレポリマは枠体に付着すると、枠体を膨潤させることがある。枠体は、透明な有機物媒体層と接するので、線膨張率等を透明な有機物媒体層と類似、或いは同じ組成のものを用いることが望ましい。そのため、枠体は透明な有機物媒体層と同じか類似の材料を用いるため、透明な有機物媒体層の前駆体であるプレポリマは枠体と馴染みやすく、結果として枠体内部に入り込み、枠体を膨潤させる。そのため、枠体の体積が大きくなる。保護板を貼付すると、保護板に押されるので、透明な有機物媒体層とほぼ同じ厚さになる。これにより、枠体は液晶パネルに応力をかける。膨潤による体積増加は、液晶パネルに塗布したプレポリマが枠体に接触し、硬化するまでの時間が長いほど大きくなるが、接触時間が数分で数％、数時間で１０〜４０％程度体積が増加する。

また、光、或いは熱硬化によってプレポリマを硬化させ、透明な有機物媒体層に変化させると、体積収縮が起こる。硬化による体積収縮割合は、硬化前の４〜２０％程度である。
枠体と同じ程度の高さまでプレポリマを塗布した場合、硬化後、枠体の体積収縮は起こらないので、結果として、枠体の方が透明な有機物媒体層よりも厚くなる。また、枠体にプレポリマが浸透すると、枠体が膨潤し体積が増大し、結果として枠体の方が透明な有機物媒体層よりもより厚くなる。しかし、保護板は剛性が必要なので、枠体と透明な有機物媒体層の厚さの差は液晶パネルへの応力となり、液晶層の間隔が変化する。液晶層の厚さが変化すると画像の変色が生じることがわかった。更に液晶層の厚さの変化が大きくなると、液晶パネルが割れる等の影響が出てくる。

本発明の目的は、液晶パネルの割れを防止する液晶表示装置を提供することにある。

上記課題に鑑み、本発明は、液晶パネルと前記液晶表示パネルを保護する保護板と前記液晶表示パネルと前記保護板との間に有機物媒体層を有する画像表示装置の前記有機物媒体層の端部に配置される枠体であって、１０℃の時の貯蔵弾性率は、１ｋパスカル以上１００ｋパスカル以下であり、前記枠体はアジピン酸エステル或いはフタル酸エステルを含有することを特徴とする。

液晶パネルの割れを防止する枠体及びそれを用いた液晶表示装置を提供できる。

本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

なお、本発明で透明な有機物媒体層は、その前駆体であるプレポリマが液晶パネルに塗布される際は液体であって、保護板が液晶パネルにプレポリマを介して接触した後に、光，熱、及び湿度等の外的刺激で硬化する樹脂、と規定する。具体的には、光，熱等で硬化を促進する硬化剤を加えたモノマが挙げられる。具体的には、アクリル系ではメタクリル酸メチル，メタクリル酸エチル，メタクリル酸プロピル，メタクリル酸イソプロピル，メタクリル酸ブチル，メタクリル酸イソブチル，メタクリル酸ヘキシル，メタクリル酸オクチル，メタクリル酸−２−エチルヘキシル，メタクリル酸デシル，メタクリル酸ドデシル，アクリル酸メチル，アクリル酸エチル，アクリル酸プロピル，アクリル酸イソプロピル，アクリル酸ブチル，アクリル酸イソブチル，アクリル酸ヘキシル，アクリル酸オクチル，アクリル酸−２−エチルヘキシル，アクリル酸デシル，アクリル酸ドデシル等が挙げられる。その他としては分子内に複数の水酸基を有するエチレングリコール，プロピレングリコール，ジエチレングリコール、１，３−ジヒドロキシシクロブタン、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン、１，５−ジヒドロキシシクロオクタン等、末端にグリシジル基を有するエチレングリコールモノグリシジルエーテル，エチレングリコールジグリシジルエーテル等の（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。

これらをアクリル系樹脂単独、或いは他の樹脂も複数種併用することで、透明な有機物媒体層を形成する。また、これらを別のポリマとの共重合させることによっても、透明な有機物媒体層を形成できる。用いるポリマとしては、ポリアクリル酸，ポリビニルアルコール，ポリアリルアミン等が挙げられる。また、すでに重合しており、モノマと反応点の無いアクリル樹脂，ウレタン樹脂等の重合物を用いるモノマに溶解することにより、硬化の際の収縮を低減することも可能である。また、液晶パネルに塗布する際に枠体の膨潤を抑制するため、プレポリマは粘度が高い方が好適である。粘度を高めるためにも、樹脂をモノマに溶解したプレポリマは好適である。

本発明の液晶表示装置の概要を、図２ａにより説明する。

液晶パネル２は、一対の透明な基板（表面側，裏面側パネルガラス）と、その一対の基板間に挟持された液晶層と、その液晶層に電界を印加するための電極構造（画素電極，共通電極など）と、各種絶縁膜と、配向層と、及び液晶層の明暗に応じた色を画素に生じるカラーフィルタと、を有し、表面側パネルガラス，裏面側パネルガラスには、一方向の光だけを通し、液晶パネルを挟持して配置された一対の偏光板（表面側偏光板８と裏面側偏光板９）が、それぞれ貼付されている。

液晶パネル２の表面側を画像表示面とした場合、液晶パネル２に対して光を照射する蛍光管１０等の光源を有するバックライト側、つまり液晶パネル２と蛍光管１０との間には、裏面側偏光板９，拡散シート１１，プリズムシート１２，拡散板１３等の光学部材が設けられている。図２ａでは、拡散シートが２枚設けられた例を示しているが、１枚であってもかまわない。また、図２ａでは、光源が蛍光管であるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源であってもかまわない。また、光源は、液晶パネルの裏面に多数配置された形になっているが、両端部、或いは片方の端部に設け、導光板を介してパネル全面に光が照射される構造でもかまわない。光源から発せられた光は、蛍光管等の光源に対して液晶パネルが配置された側とは反対側に配置され、光を反射する反射層１４によって液晶パネル方向に効率良く照射される。反射層は酸化マグネシウム等の白色材料が含有した樹脂シート、或いは白色材料を含有した塗膜を有するシート等からなる。

液晶パネルの表面側（蛍光管が配置された側とは反対側）は、表面側偏光板８，透明な有機物媒体層６が配置されている。

本発明の図では、透明な有機物媒体層６の端部に、つまり、透明な有機物媒体層６を囲んで枠体５が設けられた構造になっている。

枠体５の役割は、透明な有機物媒体層６を形成し、液状のプレポリマを塗布した後、プレポリマが広がり、パネル外へ流れ広がることを防止することである。前述のようにプレポリマは、アクリル系のモノマを含有する。アクリル系のモノマを用いることにより黄変しにくくなり、画像の色合いに影響を与えにくいからである。

また、枠体５はある程度の柔軟性があり、且つ、低弾性を有する必要があるので有機の樹脂を用いる。

透明な有機物媒体層６の表面（透明な有機物媒体層６に対して液晶パネル２が配置された側とは反対側）に保護板４を接着する。保護板４はガラス、又は可視領域にほとんど吸収を持たない目視で透明な樹脂（アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリエチレンテレフタレート樹脂，シクロオレフィン系樹脂等）からなる。保護板４は、薄いほど液晶表示装置としての重量が小さくできるが、厚い方が画像表示面の耐衝撃性は高い傾向がある。また硬度の高いガラスを使った方が、汚れを拭き取る際等に保護板に傷がつきにくい。

しかし、ガラスは樹脂に比べて比重が約２倍であるため、同じ厚さの保護板で比較するとガラスの方が樹脂に比べて液晶表示装置としての重量増につながる。

ところで、図２ａでは表側偏光板８が液晶パネル２と同じ大きさのため、枠体は表側偏光板８と保護板４の間にあるが、表側偏光板８が液晶パネル２より小さい場合は、図２ｂに示されるように枠体５は液晶パネル２と保護板４の間にあっても、枠体５自身が液晶パネル２、或いは保護板４からプレポリマをこぼさないように機能を有するので、問題ない。

また、保護板４の表面（保護板４に対して透明な有機物媒体層６が配置された側とは反対側）にアンチグレアフィルム（アンチグレア層１５とアンチグレアフィルムの接着層１６），黒色の着色層１７が設けられているが、黒色の着色層１７は、透明な有機物媒体層６が配置された側に設けても良い。

ところで、図２ａでは、保護板４表面にアンチグレアフィルムが設けられた構造になっているが、このフィルムの代わりに、反射防止フィルムが設けられた構造になっていてもかまわない。つまり、アンチグレアフィルムと同様、保護板４に対して透明な有機物媒体層６が配置された側とは反対側に反射防止膜を設けてもよい。また反射防止フィルムは、フィルム基材と、接着層と、反射防止膜とを有し、フィルム基材は副屈折の小さなトリアセチルセルロース等が好適である。反射防止層は基材フィルムや接着層を介さず直接保護板４の表面に設けても良い。

保護板の接着された液晶パネル，光源や光学部材を液晶モジュールの筐体が保持している。図２ａで、液晶パネル２は、保護板４と液晶モジュールの筐体１８との間の接着層１９を介して固定されているが、固定方法に特に限定は無く、固定できる部材，固定部材（接合部材）であればよく、液晶パネル２と液晶モジュールの止め具２０で固定することも可能である。

図２ａでは、液晶モジュールの筐体には電源，チューナー，アンプ等の制御回路関係の基板２１が取り付けられているが、これらは液晶表示装置の筐体２２に取り付けられていてもかまわない。図２ａでは、液晶モジュールは液晶表示装置の筐体２２に対し、液晶モジュールの筐体１８と液晶表示装置の筐体の止め具２０で固定されているが、固定方法に特に限定はなく接着により固定してもかまわない。

以下に、枠体の概要を説明する。

前述のように液晶パネルにかかる応力を小さくする必要がある。この対策としては以下の（１），（２）が挙げられる。

（１）枠体を低弾性にして、応力が液晶パネルに加わらないようにする。
この場合は具体的には以下の（Ａ）〜（Ｃ）の方法が考えられる。
（Ａ）枠体を構成する樹脂の弾性が低いものを用いる、或いは可塑剤を添加する。
（Ｂ）枠体のプレポリマが接触する面、或いは接触する可能性がある面を非多孔質部材 又は非連続多孔質部材とし、その他の部分は連続多孔質部材とする。
（Ｃ）枠体の内部が中空で且つ外気と通じている穴を有する。
（２）枠体のプレポリマが接触する面、或いは接触する可能性のある面に炭化水素系の樹脂、或いは水溶性の樹脂からなるバリア層を形成する。

上記（１）における（Ａ）の範疇に入る枠体を材料・材質面から下記する。

枠体の材料としては、具体的にはＴｇが室温以下の材料を用いることが好ましい。樹脂は、Ｔｇ以上になると、貯蔵弾性率が低下するためである。Ｔｇが室温以下になるためには、アクリル系モノマの側鎖の炭素数はおおよそ４以上が望ましい。具体的には直鎖、或いは分岐のアクリル酸ブチル，アクリル酸ペンチル，アクリル酸ヘキシル，アクリル酸ヘプチル，アクリル酸オクチル，アクリル酸デシル，アクリル酸ドデシル等が挙げられる。
特にアクリル酸ブチル及びアクリル酸オクチルの範疇で側鎖が分岐のモノマであるアクリル酸−２−エチルヘキシルは世の中で大量に使用されているモノマのため安価であり、かつ樹脂に十分な柔軟性、及び低弾性を付与できる点で特に望ましい。

上記以外のモノマとしては、側鎖が炭化水素系ではなく、ポリオキシエチレン鎖のものも硬化したときの体積収縮率が小さいので好ましい。また、側鎖にシクロアルカン環，芳香環，ノルボルネン環等の環状部位を有するモノマ、或いはビスフェノールＡ類似骨格を有するモノマ等はアルキル鎖に比べ嵩高い構造を側鎖に有するモノマのため体積収縮率が小さい傾向があるので好ましい。

仮にモノマが同じ場合、樹脂の平均分子量は小さい方が弾性は低下するので好ましい。
平均分子量を下げるには、硬化の際用いる触媒の添加率を大きくすることが挙げられる。
また、モノマを硬化させる方法として光硬化の際は、照射光の強度は高くすることで形成される樹脂の平均分子量を低くすることが可能となる。熱硬化の際は、なるべく高温で行うことにより形成される樹脂の平均分子量を低くすることが可能となる。

枠体の形成方法は、既に硬化の終了した樹脂を液晶パネルに貼付するか、或いは枠体を形成するための樹脂のプレポリマを塗布後、光や熱で硬化することにより形成する。第１〜第３の実施形態に詳細を記載する。

上記（１）における（Ｂ）の範疇に入る枠体を、材料・材質面から下記する。

連続多孔質の部材からなり、且つプレポリマが接触する面、或いは接触する可能性のある面が非多孔質部材又は非連続多孔質部材からなる材料は、プレポリマによる膨潤を起こしにくいものを選ぶ。具体的には連続多孔質の部材はポリエチレン系樹脂、或いはポリプロピレン系樹脂からなるスポンジ状の部材（フォーム）が挙げられる。プレポリマが接触する面、或いは接触する可能性のある面を非多孔質にするためにはその部分を熱すると、フォームが溶融し、室温まで冷えると溶融した部分は非多孔質又は非連続多孔質になるので、プレポリマが浸透しにくくなる。第５の実施形態に詳細を記載する。

上記（１）における（Ｃ）の範疇に入る枠体を、材料・材質面から下記する。

枠体の内部が中空の部材としては液体を輸送する際に用いるチューブ等が挙げられる。
チューブを枠体として液晶パネルに貼付後、プレポリマを塗布する。次に保護板を被せた後、プレポリマを硬化前、チューブに穴を開けると、チューブ自身の弾性が低下する。穴が開けられなければ、チューブ内部の空気によってある程度の弾性が発揮されるが、穴を開けることによってチューブ内の空気による弾性がほとんど消失するので、結果として枠体が低弾性になる。第６の実施形態に詳細を記載する。

上記（２）の範疇に入る枠体を材料・材質面から下記する。

枠体のプレポリマにアクリル系のモノマが含有されている場合、モノマにほとんど膨潤しない炭化水素系の樹脂、或いは水溶性の樹脂からなるバリア層を形成することにより液晶パネルに対する応力を抑制できる。第４の実施形態に詳細を記載する。

次にこれら枠体の具体的な工夫について、下記実施の形態で説明する。

＜第１の実施形態＞
図１を用いて、第１の実施形態を説明する。枠体の弾性率、具体的には貯蔵弾性率を下げることにより、液晶パネルに対する応力が低減される。我々は透明な有機物媒体層の最大収縮率を２０％、枠体の膨潤率を４０％と想定し、これにマージンを加え、透明な有機物媒体層の収縮率が硬化前に比べて最大３０％増加し、枠体の膨潤率が膨潤前に比べて最大５０％になった場合の応力を弾性率の低減で達成可能か否か調べた。結果を表１に示す。

なお、透明な有機物媒体層の厚さは０.２mm，１.０mmの２種類で行ったが結果は同じであった。また透明な有機物媒体層を形成している樹脂はアクリル酸ブチルの硬化物である。本発明では、液晶層の厚さをギャップと表している。ギャップ異常とは、外的な力によって液晶層の厚みが変化させられたことを意味する。本発明においては、図１に示すように枠体が厚くなり、透明な有機物媒体層が薄くなることにより発生する応力によって、ギャップ異常が発生する。これが起こると、本来黒を表示する際も、光漏れが起こるため黒ではなく灰色に近い表示となる。これを本発明では、ギャップ異常により発生する画質低下と記している。

ギャップ異常により発生する画質低下は、枠体の貯蔵弾性率を１００ｋパスカル以下に下げることにより防げることを確認した。

液晶表示装置は画像を表示させる際は、バックライトを点灯する。そのため、バックライト点灯による発熱が液晶パネルを介して枠体に伝わり、枠体の弾性が徐々に低下する。
よって枠体の弾性は画像表示前が高いことになる。また、画像表示装置を設置している室内の温度が低いほど弾性が高い。人間が画像を鑑賞する際の部屋の温度は、概ね１０℃以上であると推定される。よって、１０℃における枠体の貯蔵弾性率は１００ｋパスカル以下が好適である。

続いて、枠体の貯蔵弾性率の下限を検討した。枠体は、透明な有機物媒体層の４辺に形成されている。通常画面は垂直なので、枠体の貯蔵弾性率が小さすぎると画像の下辺、及び左右の辺から枠体がずり落ちてくる可能性がある。我々の検討の結果、枠体のずり落ちを防ぐには、枠体の貯蔵弾性率は１ｋパスカル以上が必要であることがわかった。

以上より、枠体の貯蔵弾性率は、枠体の温度が１０℃の時、１ｋパスカル以上１００ｋパスカル以下とすることにより画質の低下を防止する効果が得られる。

＜第２の実施形態＞
図３を用いて、第２の実施の形態を説明する。図３（Ａ）のように、枠体が黒色の着色層１７に隠されていれば、画像表示面からは見えない。つまり画像を見た人には枠体５は見えないので、枠体は有色であってもかまわない。

しかし、図３（Ｂ）のように、枠体が黒色の着色層に隠されていない場合は画像を見た人には枠体も見えてしまう。そこで、この場合は枠体の色が可視領域において実質的に無色透明であることが必要となる。

この場合、枠体は芳香環を有しないアクリル樹脂系の材料が好適である。芳香環を有するポリカーボネート樹脂，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等はバックライトからの長時間の露光を受けるとアクリル系樹脂に比べて黄色に変色しやすい傾向があるためである。

以上により、枠体が画像表示面にあっても画質に影響を与えないという効果が得られる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、枠体の貯蔵弾性率を低減させるため、枠体に可塑剤を添加するものである。枠体を構成する樹脂は可塑剤を添加することにより、貯蔵弾性率が低下する。

プレポリマに添加する可塑剤は、枠体の弾性が場所によって不均一にならないよう、枠体に均一に分散することが望ましい。そのため、モノマであるアクリル酸エステルに溶解することが好ましい。そこで、可塑剤は、構造内にエステル結合を有するフタル酸エステル類、或いはアジピン酸エステル類等のエステル系化合物が望ましい。

具体的には、フタル酸エステル類ではフタル酸ジメチル，フタル酸ジエチル，フタル酸ジブチル，フタル酸ジ−２−エチルヘキシル，フタル酸ジノルマルオクチル，フタル酸ジイソノニル，フタル酸ジノニル，フタル酸ジイソデシル，フタル酸ジデシル等が挙げられる。

アジピン酸エステル類では、アジピン酸ジブチル，アジピン酸ジヘキシル，アジピン酸ジオクチル，アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル，アジピン酸ジデシル，アジピン酸ジドデシル等が挙げられる。

その他としては、アゼライン酸ジオクチル，セバシン酸ジブチル，セバシン酸ジオクチル，リン酸トリクレジル，アセチルクエン酸トリブチル，トリメリット酸トリオクチル等のエステル部位を有する可塑剤が挙げられる。

これら可塑剤は、プレポリマ中の含有率が７０重量％程度までは添加しても問題は無い。ただし、７０重量％を超えると、枠体が液体に近い状態となり、枠体としての機能（プレポリマがこぼれ出さないためのバンクとしての機能）が果たせなくなる。即ち、プレポリマが流出しやすくなる。

以上により、枠体にフタル酸エステル類、或いはアジピン酸エステル類を含有させることにより枠体の貯蔵弾性率を低減することにより画質の低下を防止する効果が得られた。

＜第４の実施形態＞
図４を用いて、第４の実施形態を説明する。枠体５にプレポリマが接すると枠体の膨潤が始まる。そこで、本実施形態は、枠体のうちプレポリマに接する可能性のある面にプレポリマに接しても膨潤しにくい部材からなる層（プレポリマに対するバリア層２３）を形成することにより、膨潤を防ぐ。又は、枠体と有機物媒体層との間、及び枠体と保護板との間に層を形成する。本発明では、通常の枠体５、及びバリア層２３を合わせたものをハイブリット枠体２４と記述する。枠体の部材に関しては前述した。バリア層の部材は、プレポリマに接触しても膨潤しにくい樹脂、具体的には環状炭化水素系樹脂等の炭化水素系樹脂、或いはポリビニルアルコール等の水溶性樹脂が挙げられる。これらの溶液を枠体に塗布後、溶媒を揮発させ、ハイブリット枠体を形成する。

以上により、枠体にバリア層を設けることによって枠体の膨潤を抑制でき、結果として画質の低下を防止する効果が得られた。

＜第５の実施形態＞
図５を用いて、第５の実施形態を説明する。枠体は低弾性とするため、基本的には連続多孔質構造の枠体２５とする。

なお、本実施の形態の枠体も、連続多孔質構造で且つ貯蔵弾性率が１ｋパスカルから１００ｋパスカルである。

ところで、プレポリマが接する部分も連続多孔質の場合はプレポリマが浸透し、枠体の端部から漏れ、液晶パネル等に付着する等の問題が発生する。そこで、プレポリマの接する部分は非多孔質又は非連続多孔質として、プレポリマの浸透を抑制する。こうしたいわば連続多孔質部位（バリア層）と非多孔質部位又は非連続多孔質部位２６（枠体）が共存する枠体も、前述するハイブリット枠体２４である。

連続多孔質の枠体は、ポリエチレン，ポリプロピレン等炭化水素系樹脂，アクリル系樹脂等のフォーム材（一般にはスポンジと呼ばれている）が挙げられる。

非多孔質部位又は非連続多孔質部位の構成材料としてはプレポリマに接触しても膨潤しにくい樹脂、具体的にはポリエチレン、或いはポリプロピレン，環状炭化水素系樹脂等の炭化水素系樹脂、或いはポリビニルアルコール等の水溶性樹脂が挙げられる。

本実施の形態におけるハイブリット枠体の作製方法は下記２種類が挙げられる。
（１）溶融法
ポリエチレン，ポリプロピレン等炭化水素系樹脂からなるフォーム材で枠体を作製する。このうちプレポリマが付着する可能性のある面を温風、或いは火炎等で加熱し、フォーム材表面を溶融する。冷えると溶融部分は多孔質から非多孔質に変化する。こうしてハイブリット枠体を形成する。
（２）塗布法
フォーム材で枠体を作製する。このうちプレポリマが付着する可能性のある面に環状炭化水素系樹脂等の炭化水素系樹脂、或いはポリビニルアルコール等の水溶性樹脂の溶液を塗布する。溶媒が揮発することにより、プレポリマに膨潤しない炭化水素系樹脂や水溶性樹脂の皮膜が作製される。こうしてハイブリット枠体を形成する。

環状炭化水素系樹脂としては日本ゼオン製のゼオノア、或いはゼオネックス，ポリプラスチックス社製のＴＯＰＡＳ等が挙げられる。これらはシクロヘキサンに溶解するので、上記皮膜を形成する際は環状炭化水素系樹脂のシクロヘキサン溶液を用いる。水溶性樹脂としてはポリビニルアルコール，ポリエチレングリコール，ポリアクリル酸，ポリエチレンイミン，ポリアリルアミン等が挙げられる。これらは水に溶解するので、上記皮膜を形成する際は環状炭化水素系樹脂の水溶液を用いる。

以上により、連続多孔質の枠体に非多孔質又は非連続多孔質のバリア層を設けること、あるいは、枠体と有機物媒体層との間、及び枠体と保護板との間に、非多孔質層又は非連続多孔質層を形成することによって、枠体へのプレポリマの浸透を抑制でき、結果として画質の低下を防止する効果が得られた。

＜第６の実施形態＞
図６を用いて、第６の実施形態を説明する。本実施の形態では、枠体はホースのような中空の枠体２７を用いる。プレポリマを塗布し、保護板を被せた後、プレポリマを硬化前に中空の枠体に穴２８を空ける。これにより、枠体の貯蔵弾性率が大きく低減し、１ｋパスカルから１００ｋパスカル程度に制御しやすくなる。これだけの低弾性とするため、枠体の材質自体も、ブタジエン系の樹脂、或いはアクリル系の樹脂に可塑剤を添加したものを用いる。可塑剤は第３の実施形態に記した化合物が挙げられる。

以上により、中空で低弾性の枠体を用いることにより、画質の低下を防止する効果が得られた。

＜第７の実施形態＞
図１を用いて、第７の実施形態を説明する。本実施の形態では、透明な有機物媒体層を形成するプレポリマが枠体を膨潤させにくく、しかも体積収縮しにくい構成とする。

透明な有機物媒体層の主成分は樹脂である。この樹脂は未硬化のプレポリマを硬化させて製造する。このプレポリマはモノマのみでも可能であるが、予めモノマを重合したポリマを添加するか、或いは硬化を起こさない可塑剤を加えることにより、プレポリマ中のモノマ割合を減らし、結果としてモノマが硬化する際のプレポリマとしてトータルの体積収縮率を低下させることが可能である。

なお、プレポリマ中にポリマを加えることにより、プレポリマとしての粘度が高くなる。プレポリマ中の分子サイズが小さいほど、また流動性が高いほど枠体内部に入り込みやすい。流動性を低下させるにはプレポリマの粘度を高めれば良いので、ポリマの添加は枠体の膨潤抑制効果もある。

プレポリマに添加するポリマは、プレポリマ中のモノマに溶解、或いは均一に分散していることが望ましい。分散が不均一の場合は、硬化に伴う体積収縮率が不均一になるので、好ましくない。また、添加するポリマはできればモノマには溶解するものを選択することがさらに好適である。

モノマはアクリル酸エステルなので、これに溶解するポリマが好適である。特に耐衝撃性を高める弾性の樹脂を形成するモノマで且つ世の中で使用量が多く、低価格であり使用する可能性の高いアクリル酸ブチル，アクリル酸−２−エチルヘキシルはより好ましい。
アクリル酸エステルに溶解するポリマの構造としては、直鎖のアクリル樹脂が望ましい。
具体的にはポリアクリル酸ブチル，ポリアクリル酸ペンチル，ポリアクリル酸ヘキシル，ポリアクリル酸オクチル，ポリアクリル酸デシル，ポリアクリル酸ドデシル等が挙げられる。これ以外にはポリカーボネート樹脂等のポリエステル樹脂も挙げられる。またイソシアネート基と水酸基の反応により形成されるポリウレタン樹脂も挙げられる。

プレポリマへの添加率が大きいほどプレポリマの粘度が高まり、枠体の膨潤を抑制する方向の材料系となるが、加えすぎるとプレポリマの粘度が高くなりすぎ、液晶パネルの表側偏光板に塗布する際に平坦に塗布しにくくなる、或いは気泡を巻き込みやすくなる等の問題がある。また、保護板と液晶パネルを接着させるためにはプレポリマにはモノマの含有量も３０重量％程度は必要である。よってプレポリマへの添加率は７０重量％以下が望ましい。可塑剤自身は硬化しないので、これがプレポリマに高濃度で添加された場合は、結果的に硬化収縮も小さくできるが、同時に粘度が下がり膨潤はしやすくなる可能性があり、適宜調整が必要である。可塑剤もプレポリマ中のモノマに溶解、或いは均一に分散していることが望ましい。これに該当する可塑剤としては構造内にエステル結合を有するフタル酸エステル類、或いはアジピン酸エステル類等のエステル系化合物が望ましい。具体的には、フタル酸エステル類ではフタル酸ジメチル，フタル酸ジエチル，フタル酸ジブチル，フタル酸ジ−２−エチルヘキシル，フタル酸ジノルマルオクチル，フタル酸ジイソノニル，フタル酸ジノニル，フタル酸ジイソデシル，フタル酸ジデシル等が挙げられる。アジピン酸エステル類ではアジピン酸ジブチル，アジピン酸ジヘキシル，アジピン酸ジオクチル，アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル，アジピン酸ジデシル，アジピン酸ジドデシル等が挙げられる。その他としてはアゼライン酸ジオクチル，セバシン酸ジブチル，セバシン酸ジオクチル，リン酸トリクレジル，アセチルクエン酸トリブチル，トリメリット酸トリオクチル等のエステル部位を有する可塑剤が挙げられる。

これら可塑剤は、プレポリマ中の含有率が７０重量％程度までは添加しても問題は無い。可塑剤を添加すると、液晶パネルと保護板に対する密着性が低下してくる。７０重量％を超えると、透明な有機物媒体層が液体に近い状態となり、しかも保護板，表面側偏光板との密着性もかなり低下し、液晶パネルの荷重で保護板と液晶パネルとの間が剥がれてしまう恐れがある。また、保護板と液晶パネルを密着させるためには、プレポリマにはモノマの含有量も３０重量％程度は必要である。よってプレポリマへの可塑剤の添加率は概ね７０重量％以下が望ましい。

上述により、添加するポリマ，可塑剤とも添加率を制御しないと保護板と液晶パネルの密着性が不十分になると考えられる。また、添加するポリマ，可塑剤ともアクリル酸ブチル，アクリル酸−２−エチルヘキシルに溶解する。

よって、透明な有機物媒体層はアクリル酸ブチル、或いはアクリル酸−２−エチルヘキシルに最大で７０重量％溶解する材料組成にすることが望ましい（請求項７）。

以上により、透明な有機物媒体層を形成するためのプレポリマにアクリル酸ブチル、或いはアクリル酸−２−エチルヘキシル可溶のポリマを添加するか、可塑剤を添加することによって、枠体の膨潤を抑制し、プレポリマ硬化時の体積収縮も抑制でき、結果として画質の低下を防止する効果が得られた。

液晶パネルにかかる応力の模式図である。 本発明に係る液晶表示装置の断面模式図である。 本発明に係る液晶表示装置の断面模式図である。 枠体と黒色の着色層の位置関係を表す概略図である。 複数の部材からなる枠体を用いた場合の液晶パネル端部近傍の構造を表した概略図である。 連続多孔質部材を用いた場合の液晶パネル端部近傍の構造を表した概略図である。 内部が中空の枠体を用いた場合の液晶パネル端部近傍の構造を表した概略図である。

符号の説明

１ 偏光板
２ 液晶パネル
３ プレポリマ
４ 保護板
５ 枠体
６ 透明な有機物媒体層
７ 液晶パネルにかかる応力
８ 表面側偏光板
９ 裏面側偏光板
１０ 蛍光管
１１ 拡散シート
１２ プリズムシート
１３ 拡散板
１４ 反射層
１５ アンチグレア層
１６ アンチグレアフィルムの接着層
１７ 黒色の着色層
１８ 液晶モジュールの筐体
１９ 接着層
２０ 止め具
２１ 制御回路関係の基板
２２ 液晶表示装置の筐体
２３ バリア層
２４ ハイブリット枠体
２５ 連続多孔質構造の枠体
２６ 非多孔質部位又は非連続多孔質部位
２７ 中空の枠体
２８ 穴

Claims (8)

1. 液晶表示パネルと前記液晶表示パネルを保護する保護板と前記液晶表示パネルと前記保護板との間に有機物媒体層を有する液晶表示装置の前記有機物媒体層の端部に配置される枠体であって、１０℃の時の貯蔵弾性率は、１ｋパスカル以上１００ｋパスカル以下であり、前記枠体はアジピン酸エステル或いはフタル酸エステルを含有することを特徴とする枠体。
2. 請求項１に記載の枠体において、
   前記枠体は無色透明であることを特徴とする枠体。
3. 請求項１又は２に記載の枠体において、
   前記枠体は多孔質であることを特徴とする枠体。
4. 請求項１又は２に記載の枠体において、
   前記枠体は中空であることを特徴とする枠体。
5. 一対の基板間に挟持された液晶層を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを挟持して配置された一対の偏光板と、
   前記一対の偏光板のうち一方の偏光板に対して、前記液晶パネルが配置された側とは反対側に配置された有機物媒体層と、
   前記有機物媒体層に対して、前記液晶パネルが配置された側とは反対側に配置された保護板と、
   前記有機物媒体層の端部に配置された請求項１乃至４の何れかに記載の枠体とを有し、
   前記有機物媒体層はアクリル系樹脂を含有することを特徴とする液晶表示装置。
6. 一対の基板間に挟持された液晶層を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを挟持して配置された一対の偏光板と、
   前記一対の偏光板のうち一方の偏光板に対して、前記液晶パネルが配置された側とは反対側に配置された有機物媒体層と、
   前記有機物媒体層に対して、前記液晶パネルが配置された側とは反対側に配置された保護板と、
   前記有機物媒体層の端部に配置された請求項１乃至４の何れかに記載の枠体とを有し、
   前記有機物媒体層はアクリル系樹脂を含有し、
   前記枠体と前記有機物媒体層との間、及び前記枠体と前記保護板との間に、非多孔質層又は非連続多孔質層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項５又は６に記載の液晶表示装置において、
   前記有機物媒体層がアクリル酸ブチル、或いはアクリル酸−２−エチルヘキシルを含有することを特徴とする液晶表示装置。
8. 一対の基板間に挟持された液晶層を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを挟持して配置された一対の偏光板と、
   前記一対の偏光板のうち一方の偏光板に対して、前記液晶パネルが配置された側とは反対側に配置された有機物媒体層と、
   前記有機物媒体層に対して、前記液晶パネルが配置された側とは反対側に配置された保護板と、
   前記有機物媒体層の端部に配置された請求項１乃至４の何れかに記載の枠体とを有し、
   前記有機物媒体層がアクリル酸ブチル、或いはアクリル酸−２−エチルヘキシルを含有することを特徴とする液晶表示装置。

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