JP5339615B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。

このような液晶表示装置においては、例えば、特許文献１によれば、プリズムシートを通過した光がマトリクス状に配置される画素と干渉することに起因した干渉縞（モアレ）を解消するために、拡散機能を有する偏光板を備えた液晶表示装置が開示されている。このような拡散機能を有する偏光板は、粒状の拡散材を含有した接着層を含んでいる。特に、このような拡散材を含有した接着層は、表示パネルの下側ガラス基板と偏光子との間などに配置されている。

特開２００６−２１５３９０号公報

この発明の目的は、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の一態様によれば、
第１基板と、前記第１基板に向かい合う第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、を備えた液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの前記第１基板の外面に配置されるとともに、複数の光学部材を積層することによって構成された第１光学素子と、
前記第１光学素子と向かい合い、前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、
前記液晶表示パネルの前記第２基板の外面に配置された第２光学素子と、
前記第１基板と前記第１光学素子とを接着するとともに入射光を前方散乱する第１接着層と、
前記第１光学素子を構成する複数の光学部材のうちの２つの光学部材を接着するとともに入射光を前方散乱する第２接着層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

また、この発明の一態様によれば、
第１基板と、前記第１基板に向かい合う第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、を備えた液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの前記第１基板の外面に配置された第１光学素子と、
前記第１光学素子と向かい合い、前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、
前記液晶表示パネルの前記第２基板の外面に配置された第２光学素子と、
前記第１基板と前記第１光学素子とを接着するとともに入射光を前方散乱する第１接着層と、
前記第２基板と前記第２光学素子とを接着するとともに入射光を前方散乱する第２接着層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

この発明によれば、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、第１実施形態に適用可能な透過型の液晶表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。 図３は、第１実施形態における液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。 図４は、第１実施形態における液晶表示装置の他の構造を概略的に示す断面図である。 図５は、第１実施形態における液晶表示装置の他の構造を概略的に示す断面図である。 図６は、第１実施形態における液晶表示装置の他の構造を概略的に示す断面図である。 図７は、第２実施形態に適用可能な半透過型の液晶表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。 図８は、第２実施形態における液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

第１実施形態では、各画素がバックライトからのバックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過表示部として構成された透過型の液晶表示装置を例に説明する。

図１に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、一対の基板、すなわち第１基板としてのアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された第２基板としての対向基板ＣＴと、を備えている。これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、図示しないシール材によって貼り合わせられている。また、液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱを備えている。

このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示エリアすなわちアクティブエリアＤＳＰを備えている。このアクティブエリアＤＳＰは、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。

アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＤＳＰにおいて、第１方向Ｈに沿ってそれぞれ延出したｎ本のゲート線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、第１方向Ｈに直交する第２方向Ｖに沿ってそれぞれ延出したｍ本のソース線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各画素ＰＸにおいてゲート線Ｙとソース線Ｘとの交差部を含む領域に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗ、各画素ＰＸに配置されスイッチング素子Ｗに接続されたｍ×ｎ個の画素電極ＥＰ、ゲート線Ｙと同様に第１方向Ｄ１に沿って延出し補助容量ＣＳを構成するよう画素電極ＥＰに容量結合する補助容量線ＡＹなどを備えている。

ゲート線Ｙ、ソース線Ｘ、及び、補助容量線ＡＹは、例えばアルミニウム、モリブデン、タングステン、チタンなどの低抵抗な導電材料によって形成されている。

各スイッチング素子Ｗは、例えば、ｎチャネル薄膜トランジスタによって構成されている。スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、ゲート線Ｙに電気的に接続されている（あるいは、ゲート電極ＷＧはゲート線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳは、ソース線Ｘに電気的に接続されている（あるいは、ソース電極ＷＳはソース線Ｘと一体に形成されている）。スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤは、画素電極ＥＰに電気的に接続されている。

画素電極ＥＰは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

ｎ本のゲート線Ｙは、それぞれアクティブエリアＤＳＰの外側に引き出され、ゲートドライバＹＤに接続されている。なお、ゲートドライバＹＤを構成する少なくとも一部は、アレイ基板ＡＲに備えられていても良い。ゲートドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本のゲート線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。

また、ｍ本のソース線Ｘは、それぞれアクティブエリアＤＳＰの外側に引き出され、ソースドライバＸＤに接続されている。なお、ソースドライバＸＤを構成する少なくとも一部は、アレイ基板ＡＲに備えられていても良い。ソースドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングでｍ本のソース線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極ＥＰは、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。

一方、対向基板ＣＴは、アクティブエリアＤＳＰにおいて、対向電極ＥＴなどを備えている。この対向電極ＥＴは、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。この対向電極ＥＴは、複数の画素ＰＸに共通である。つまり、対向電極ＥＴは、各画素ＰＸの画素電極ＥＰと対向し、コモン電位のコモン端子ＣＯＭに電気的に接続されている。

図２に示すように、液晶表示パネルＬＰＮのアレイ基板ＡＲは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成されている。このアレイ基板ＡＲは、絶縁基板１０の対向基板ＣＴに対向する側に、スイッチング素子Ｗ、画素電極ＥＰなどを備えている。

スイッチング素子Ｗは、絶縁基板１０の上に配置された半導体層１２を備えている。この半導体層１２は、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。半導体層１２は、チャネル領域１２Ｃを挟んだ両側にそれぞれソース領域１２Ｓ及びドレイン領域１２Ｄを有している。この半導体層１２は、ゲート絶縁膜１４によって覆われている。このゲート絶縁膜１４は、絶縁基板１０の上にも配置されている。ゲート絶縁膜１４は、例えば、酸化シリコン及び窒化シリコンなどの無機系材料によって形成されている。

スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、ゲート絶縁膜１４の上に配置され、半導体層１２のチャネル領域１２Ｃの直上に位置している。このゲート電極ＷＧは、例えば、上述したゲート線と同一材料を用いて同一工程で形成可能であり、ゲート線と一体的に形成可能である。このようなゲート電極ＷＧは、ゲート線などとともに層間絶縁膜１６によって覆われている。この層間絶縁膜１６は、ゲート絶縁膜１４の上にも配置されている。層間絶縁膜１６は、例えば、酸化シリコン及び窒化シリコンなどの無機系材料によって形成されている。

スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、層間絶縁膜１６の上に配置されている。ソース電極ＷＳは、ゲート絶縁膜１４及び層間絶縁膜１６を貫通するコンタクトホールを通して半導体層１２のソース領域１２Ｓにコンタクトしている。ドレイン電極ＷＤは、ゲート絶縁膜１４及び層間絶縁膜１６を貫通するコンタクトホールを通して半導体層１２のドレイン領域１２Ｄにコンタクトしている。これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、例えば、上述したソース線と同一材料を用いて同一工程で形成可能である。また、ソース電極ＷＳは、ソース線と一体的に形成可能である。これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、ソース線などとともに絶縁膜１８によって覆われている。

この絶縁膜１８は、例えば、光透過性を有する有機系材料や無機系材料によって形成されている。有機系材料からなる絶縁膜１８は、例えば、スピンコートなどの手法によって塗布された後に硬化処理されることにより形成可能である。このため、絶縁膜１８は、下地の凹凸を吸収し、その表面が概ね平坦に形成されている。

画素電極ＥＰは、アクティブエリアＤＳＰにおいて各画素ＰＸに配置されている。すなわち、この画素電極ＥＰは、絶縁膜１８の上に配置され、絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを通してドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。

このようなアレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴと対向する表面、つまり、液晶層ＬＱに接する面は、第１配向膜２０によって覆われている。この第１配向膜２０は、画素電極ＥＰを覆っている。

一方、液晶表示パネルＬＰＮの対向基板ＣＴは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成されている。この対向基板ＣＴは、絶縁基板３０のアレイ基板ＡＲに対向する側に、カラーフィルタ層３４、対向電極ＥＴなどを備えている。

カラーフィルタ層３４は、各画素ＰＸに配置されている。このようなカラーフィルタ層３４は、絶縁基板３０の上に配置されている。これらのカラーフィルタ層３４は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された樹脂材料によって形成されている。すなわち、赤色に着色された樹脂材料、緑色に着色された樹脂材料、青色に着色された樹脂材料は、それぞれ赤色を表示する画素、緑色を表示する画素、青色を表示する画素ＰＸに配置されている。

対向電極ＥＴは、カラーフィルタ層３４の上に配置されている。このような対向電極ＥＴは、各画素ＰＸの画素電極ＥＰと対向している。

なお、カラーフィルタ層３４は、対向基板ＣＴ側に配置されているが、アレイ基板ＡＲ側に配置しても良い。この場合、アレイ基板ＡＲにおける絶縁膜１８などをカラーフィルタ層３４に置き換えることが可能である。また、対向基板ＣＴには、カラーフィルタ層３４の表面の凹凸の影響を緩和するために、カラーフィルタ層３４と対向電極ＥＴとの間に、透明な樹脂材料からなるオーバーコート層を配置しても良い。

このような対向基板ＣＴのアレイ基板ＡＲと対向する表面、つまり液晶層ＬＱに接する面は、第２配向膜３６によって覆われている。この第２配向膜３６は、対向電極ＥＴを覆っている。

上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、それぞれの第１配向膜２０及び第２配向膜３６が対向するように配置されている。このとき、アレイ基板ＡＲの第１配向膜２０と対向基板ＣＴの第２配向膜３６との間には、図示しないスペーサ（例えば、樹脂材料によって一方の基板と一体的に形成された柱状スペーサ）により、所定のセルギャップが形成されている。

液晶層ＬＱは、上述したセルギャップに封入されている。すなわち、液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲの画素電極ＥＰと対向基板ＣＴの対向電極ＥＴとの間に保持された液晶組成物によって構成されている。液晶層ＬＱと画素電極ＥＰとの間には、第１配向膜２０が介在している。液晶層ＬＱと対向電極ＥＴとの間には、第２配向膜３６が介在している。

また、図２に示すように、液晶表示パネルＬＰＮを照明する照明ユニットとしてのバックライトＢＬは、液晶表示パネルＬＰＮのアレイ基板ＡＲと対向する側に配置されている。このようなバックライトＢＬとしては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオードを利用したものや冷陰極管を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、ここでは詳細な構造については説明を省略する。

液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面、つまり、アレイ基板ＡＲの外面には、第１光学素子ＯＤ１が配置されている。また、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面、つまり、対向基板ＣＴの外面には、第２光学素子ＯＤ２が配置されている。これらの第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２について、以下により詳細に説明する。

図３に示すように、透過型の液晶表示パネルＬＰＮは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に液晶層ＬＱを備えている。第１光学素子ＯＤ１は、アレイ基板ＡＲと向かい合っている。第２光学素子ＯＤ２は、対向基板ＣＴと向かい合っている。バックライトＢＬは、第１光学素子ＯＤ１と向かい合っている。

このバックライトＢＬは、例えば、図示しない光源（例えば白色の発光ダイオード）からの光を液晶表示パネルＬＰＮに向けて案内する導光板４１、導光板４１の上面すなわち第１光学素子ＯＤ１と向かい合う側の面に配置された複数の光学シート４２などを備えて構成されている。光学シート４２としては、例えば、拡散シート４２Ａ、一方向にプリズムが延出した第１プリズムシート４２Ｂ、第１プリズムシート４２Ｂのプリズムと直交する方向に延出したプリズムを有する第２プリズムシート４２Ｃなどがある。

第１光学素子ＯＤ１は、複数の光学部材を積層することによって構成され、例えば光学部材として、アレイ基板ＡＲと向かい合う第１光学部材として第１位相差板Ｒ１、第１位相差板Ｒ１と向かい合う第２光学部材として第１偏光板ＰＬ１、及び、第１偏光板ＰＬ１と向かい合う第３光学部材として輝度向上板Ｂを備えている。第２光学素子ＯＤ２も同様に、複数の光学部材を積層することによって構成され、例えば光学部材として、対向基板ＣＴと向かい合う第２位相差板Ｒ２、及び、第２位相差板Ｒ２と向かい合う第２偏光板ＰＬ２を備えている。第１位相差板Ｒ１及び第２位相差板Ｒ２は、例えば、λ／４位相差板である。第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、例えば、それぞれの吸収軸が互いに直交するように配置されている。

第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれアレイ基板ＡＲ（厳密には、アレイ基板ＡＲを構成する絶縁基板１０）及び対向基板ＣＴ（厳密には、対向基板ＣＴを構成する絶縁基板３０）に接着されている。また、第１光学素子ＯＤ１の各光学部材は、互いに接着されている。同様に、第２光学素子ＯＤ２の各光学部材も、互いに接着されている。

すなわち、アレイ基板ＡＲと第１位相差板Ｒ１との間には、両者を接着する接着層５１が介在している。第１位相差板Ｒ１と第１偏光板ＰＬ１との間には、両者を接着する接着層５２が介在している。第１偏光板ＰＬ１と輝度向上板Ｂとの間には、両者を接着する接着層５３が介在している。対向基板ＣＴと第２位相差板Ｒ２との間には、両者を接着する接着層６１が介在している。第２位相差板Ｒ２と第２偏光板ＰＬ２との間には、両者を接着する接着層６２が介在している。これらの５つの接着層５１乃至５３及び６１乃至６２のうち、少なくとも２つは、拡散機能を有する接着層である。

上述したバックライトＢＬにおいては、拡散シート４２Ａやプリズムシート４２Ｂ及び４２Ｃなどの各種光学シート４２を通過した光の干渉によってモアレが発生し、このモアレがそのまま液晶表示パネルＬＰＮを通して視認されるおそれがある。このため、表示品位を向上するために、液晶表示パネルＬＰＮを観察したときにバックライトＢＬの構成に起因したモアレを解消することが求められている。

このようなモアレは、バックライトＢＬからの光を適度に拡散することによって解消することが可能である。そこで、拡散機能を有する接着層を配置する試みがなされている。このような拡散機能を有する接着層は、例えば、粘着剤の内部に粘着剤とは屈折率が異なる微小なフィラーを分散させることによって形成されている。

拡散機能を有する単一の接着層によってモアレを解消しようとすると、拡散機能を表す指標としてのヘイズを高く設定する必要がある。なお、ヘイズとは、試験片を通過する透過光のうち散乱によって入射光から２．５°以上逸れた透過光の百分率で表される値である。

高ヘイズの接着層では、十分な拡散機能を得るために多量のフィラーを分散させる必要があるため、粘着剤の総量が減少して接着層として十分な接着力を得ることが困難となり、剥離しやすいなどの信頼性の低下を招くおそれがある。また、拡散機能と接着力とを両立するために粘着剤の総量を増やすと、接着層の厚さが増大してしまい、液晶表示装置全体の薄型化が阻害されるおそれがあり、また、接着層自体の厚さが不均一となりやすく、拡散機能にムラが発生しやすくなる。

本実施形態においては、バックライトＢＬからの光を適度に拡散する拡散機能を有する複数の接着層を配置することにより、モアレを解消している。

図３に示した例では、接着層５１及び接着層５３がそれぞれ拡散機能を有する第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２に相当している。これらの接着層５１及び接着層５３は、入射光を前方散乱する機能を有しており、粘着剤にフィラーを分散させることによって形成されている。これらの接着層５１及び接着層５３は、接着層５２と比較して高いヘイズを有している。また、これらの接着層５１及び接着層５３は、接着層５２と比較して低い接着力を有している。

なお、接着層５２、接着層６１、及び、接着層６２は、実質的に透明な粘着剤からなり拡散機能はほとんど有していないが、必要に応じて、接着層５１などと同様の拡散機能を有していても良い。また、第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２のそれぞれは、上記の例に限らず、接着層５２、接着層６１、及び、接着層６２のいずれであっても良い。

この第１実施形態によれば、拡散機能を有する複数の接着層を配置したことにより、バックライトＢＬからの光のモアレを解消するのに十分な拡散機能を得ることが可能となる。このため、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

また、既存の接着層のうちの少なくとも２層が拡散機能を有する接着層に置換されたため、各接着層の接着力を十分に維持できるとともに、接着層の極端な厚さの増加を招くことがない。つまり、接着力の低下に起因した不所望な剥離が防止され、信頼性の低下を防止できる。さらに、液晶表示装置全体の厚さの増加を抑制できる。

次に、この第１実施形態における変形例について説明する。

図４に示した例は、図３に示した例と比較して輝度向上板を省略した点で相違する。

すなわち、透過型の液晶表示パネルＬＰＮとバックライトＢＬとの間に配置された第１光学素子ＯＤ１は、光学部材として、アレイ基板ＡＲと向かい合う第１光学部材として第１位相差板Ｒ１、及び、第１位相差板Ｒ１と向かい合う第２光学部材として第１偏光板ＰＬ１を備えている。第２光学素子ＯＤ２は、光学部材として、対向基板ＣＴと向かい合う第２位相差板Ｒ２、及び、第２位相差板Ｒ２と向かい合う第２偏光板ＰＬ２を備えている。

アレイ基板ＡＲと第１位相差板Ｒ１とを接着する接着層５１は、拡散機能を有する第１接着層Ａ１である。第１位相差板Ｒ１と第１偏光板ＰＬ１とを接着する接着層５２は、拡散機能を有する第２接着層Ａ２である。対向基板ＣＴと第２位相差板Ｒ２とを接着する接着層６１、及び、第２位相差板Ｒ２と第２偏光板ＰＬ２とを接着する接着層６２は、実質的に透明な粘着剤からなり拡散機能はほとんど有していないが、必要に応じて、接着層５１などと同様の拡散機能を有していても良い。また、第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２のそれぞれは、上記の例に限らず、接着層６１及び接着層６２のいずれであっても良い。

図５に示した例は、図３に示した例と比較して第１位相差板及び第２位相差板を省略した点で相違する。

すなわち、透過型の液晶表示パネルＬＰＮとバックライトＢＬとの間に配置された第１光学素子ＯＤ１は、光学部材として、アレイ基板ＡＲと向かい合う第１光学部材として第１偏光板ＰＬ１、及び、第１偏光板ＰＬ１と向かい合う第２光学部材として輝度向上板Ｂを備えている。第２光学素子ＯＤ２は、光学部材として、対向基板ＣＴと向かい合う第２偏光板ＰＬ２を備えている。

アレイ基板ＡＲと第１偏光板ＰＬ１とを接着する接着層５１は、拡散機能を有する第１接着層Ａ１である。第１偏光板ＰＬ１と輝度向上板Ｂとを接着する接着層５２は、拡散機能を有する第２接着層Ａ２である。対向基板ＣＴと第２偏光板ＰＬ２とを接着する接着層６１は、実質的に透明な粘着剤からなり拡散機能はほとんど有していないが、必要に応じて、接着層５１などと同様の拡散機能を有していても良い。また、第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２のいずれか一方は、上記の例に限らず、接着層６１であっても良い。

図６に示した例は、図５に示した例と比較して輝度向上板を省略した点で相違する。

すなわち、透過型の液晶表示パネルＬＰＮとバックライトＢＬとの間に配置された第１光学素子ＯＤ１は、光学部材として、アレイ基板ＡＲと向かい合う第１偏光板ＰＬ１を備えている。第２光学素子ＯＤ２は、光学部材として、対向基板ＣＴと向かい合う第２偏光板ＰＬ２を備えている。

アレイ基板ＡＲと第１偏光板ＰＬ１とを接着する接着層５１は、拡散機能を有する第１接着層Ａ１である。対向基板ＣＴと第２偏光板ＰＬ２とを接着する接着層６１は、拡散機能を有する第２接着層Ａ２である。

これらの変形例のいずれにおいても同様の効果が得られる。

上述した第１実施形態において、第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２の配置位置に応じた効果について説明する。

液晶表示パネルＬＰＮと第１光学素子ＯＤ１と接着する接着層５１が第１接着層Ａ１である場合、第１光学素子ＯＤ１のリワーク性を改善することが可能となる。すなわち、液晶表示パネルＬＰＮに第１光学素子ＯＤ１を接着する工程で、両者の間に異物が混入したり、第１光学素子ＯＤ１の接着位置が許容範囲を超えてずれてしまったりした場合には、第１光学素子ＯＤ１を液晶表示パネルＬＰＮから剥がし、貼り直す作業が必要となる。この場合、接着層５１の接着力が高すぎると、第１光学素子ＯＤ１を液晶表示パネルＬＰＮから剥がしにくく、作業効率の低下を招く。

このため、接着層５１としては、信頼性を損なわない程度に適度な接着力を有する一方で、リワーク作業の際に第１光学素子ＯＤ１を液晶表示パネルＬＰＮから剥がし易い程度の接着力を有していることが望まれる。一方で、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２については、リワークは不要であるため、各光学部材を接着する接着層については、全体の厚さを低減しつつ信頼性を確保するために、薄い厚さで強い接着力を有することが望ましい。

第１接着層Ａ１は接着剤中にフィラーを含有しているため、その接着力はフィラーを含有していない透明な接着層の接着力と比較して低い。このため、接着層５１が第１接着層Ａ１である場合には、接着層５１が透明な接着層である場合と比較して、第１光学素子ＯＤ１を液晶表示パネルＬＰＮから剥がしやすくなる。また、第１接着層Ａ１のみで高い拡散機能（つまり高ヘイズ）を実現するわけではなく、第１接着層Ａ１と第２接着層Ａ２とで必要な拡散機能が得られれば良いため、第１接着層Ａ１としては、粘着剤中のフィラーの密度を抑え、信頼性を損なわない程度に適度な接着力を確保できる。

このような効果は、液晶表示パネルＬＰＮと第２光学素子ＯＤ２と接着する接着層６１が第１接着層Ａ１または第２接着層Ａ２である場合にも同様に得られる。

また、第１光学素子ＯＤ１において、第１偏光板ＰＬ１と輝度向上板Ｂとを接着する接着層５３（図５に示した例では接着層５２）が第２接着層Ａ２である場合、第１偏光板ＰＬ１を通過した光の偏光度を適度に維持することが可能となる。すなわち、拡散機能を有する複数の接着層を設ける場合、第１偏光板ＰＬ１と液晶表示パネルＬＰＮとの間と、第１偏光板ＰＬ１とバックライトＢＬとの間とに分散して設けることにより、第１偏光板ＰＬ１を通過した光が過度に拡散されるのを抑制できる。

また、接着層５１が第１接着層Ａ１であり、且つ、接着層５２または接着層５３が第２接着層Ａ２である場合には、液晶表示装置を観察した際に、文字のボケやにじみなどの発生を抑制することができ、表示品位の低下を防止できる。すなわち、拡散機能を有する複数の接着層を設ける場合、液晶表示パネルＬＰＮとバックライトＢＬとの間に設けることにより、液晶表示パネルＬＰＮを通過した光が過度に拡散されるのを抑制できる。液晶表示パネルＬＰＮよりも観察者側に設けられる接着層のうち、拡散機能を有する接着層は、にじみなどの表示品位の低下を抑制するために１層以下であることが望ましい。

上述した第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２の各々は、２０％乃至７０％の範囲のヘイズを有することが望ましい。ヘイズが２０％未満の場合、モアレを解消するのに十分な拡散機能を得ることができない。また、ヘイズが２０％未満の場合には、十分な拡散機能を得るために、より多数、例えば３層以上の接着層に拡散機能を持たせる必要があるが、上述したような効果を得るためには拡散機能を有する接着層の配置位置には制約があって望ましくない。一方、ヘイズが７０％を超える場合には、上述した通り、接着力の低下や接着層の厚さの増加などの不具合があり、望ましくない。

上述した第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２の各々は、５乃至３０ｎｍの厚さを有することが望ましい。厚さが５ｎｍ未満の場合には、上述したヘイズを実現するために含有したフィラーの密度が高くなり、接着層として十分な接着力を得ることができない。一方、厚さが３０ｎｍを超える場合には、粘着剤の密度が高くなって粘着力が高くなりすぎたり、装置全体の厚みが増加したりして望ましくない。

接着層５１が第１接着層Ａ１である場合には、上述した５乃至３０ｎｍの厚さの範囲において厚い方が望ましい。この接着層５１は、アレイ基板ＡＲを構成する絶縁基板１０の表面に接着される。このため、接着層５１の厚さにより、絶縁基板１０の表面の凹凸を吸収することができる。また、比較的厚い接着層５１においては、ヘイズを調整するためのフィラーの含有量や、粘着剤による接着力の調整を容易に行うことができる。

次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、各画素ＰＸがバックライトＢＬからのバックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過表示部ＰＴと、対向基板ＣＴの側から入射した外光を選択的に反射して画像を表示する反射表示部ＰＲとを有する半透過型の液晶表示装置を例に説明する。

図７に示すように、第２実施形態においては、図２に示した第１実施形態と比較して、画素電極ＥＰが反射電極ＥＰＲと透過電極ＥＰＴとを有する点で相違している。なお、第１実施形態と同一の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。

すなわち、アレイ基板ＡＲを構成する絶縁基板１０の上には、ゲート絶縁膜１４、層間絶縁膜１６、絶縁膜１８、スイッチング素子Ｗ、画素電極ＥＰなどが配置されている。画素電極ＥＰは、スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤに電気的に接続されている。画素電極ＥＰの透過電極ＥＰＴは、第１実施形態と同様に、ＩＴＯやＩＺＯなどによって形成されている。画素電極ＥＰの反射電極ＥＰＲは、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。この反射電極ＥＰＲの表面すなわち反射面には、凹凸のパターンが形成されることが望ましい。これらの透過電極ＥＰＴと反射電極ＥＰＲとは電気的に接続されている。このようなアレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱに接する表面は、第１配向膜２０によって覆われている。

対向基板ＣＴを構成する絶縁基板３０の上には、カラーフィルタ層３４、対向電極ＥＴなどが配置されている。対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する表面は、第２配向膜３６によって覆われている。

各画素ＰＸにおいて、反射表示部ＰＲにおける第１配向膜２０と第２配向膜３６との間の液晶層ＬＱの厚さは、透過表示部ＰＴにおける第１配向膜２０と第２配向膜３６との間の液晶層ＬＱの厚さの約半分である。図２に示した例では、反射電極ＰＥＲは絶縁膜１８の上に配置される一方で、透過電極ＰＥＴは層間絶縁膜１６の上に配置されている。つまり、反射表示部ＰＲと透過表示部ＰＴ８とにおける液晶層ＬＱの厚さの差は、絶縁膜１８の厚さ分に相当する。なお、このような反射表示部ＰＲと透過表示部ＰＴ８とにおける液晶層ＬＱの厚さの差は、対向基板ＣＴの側に設けた電気的絶縁性且つ光透過性を有する樹脂層によって形成しても良い。

このような構成の半透過型の液晶表示パネルＬＰＮのアレイ基板ＡＲの側には第１光学素子ＯＤ１が接着され、また、対向基板ＣＴの側には第２光学素子ＯＤ２が接着されている。液晶表示パネルＬＰＮを照明するバックライトＢＬは、第１光学素子ＯＤ１と向かい合うように配置されている。これらの第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、上述した第１実施形態と同様の構成が適用可能である。その一例を以下に説明する。

図８に示すように、第１光学素子ＯＤ１は、複数の光学部材によって構成され、例えば光学部材として、アレイ基板ＡＲと向かい合う第１位相差板Ｒ１、第１位相差板Ｒ１と向かい合う第１偏光板ＰＬ１、及び、第１偏光板ＰＬ１と向かい合う輝度向上板Ｂを備えている。第２光学素子ＯＤ２も同様に、複数の光学部材によって構成され、例えば光学部材として、対向基板ＣＴと向かい合う第２位相差板Ｒ２、及び、第２位相差板Ｒ２と向かい合う第２偏光板ＰＬ２を備えている。

アレイ基板ＡＲと第１位相差板Ｒ１とを接着する接着層５１、第１位相差板Ｒ１と第１偏光板ＰＬ１とを接着する接着層５２、第１偏光板ＰＬ１と輝度向上板Ｂとを接着する接着層５３、対向基板ＣＴと第２位相差板Ｒ２とを接着する接着層６１、及び、第２位相差板Ｒ２と第２偏光板ＰＬ２とを接着する接着層６２のうち、少なくとも２つは、拡散機能を有する接着層である。

この第２実施形態においては、接着層５１及び接着層６１がそれぞれ拡散機能を有する第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２に相当している。接着層５２、接着層５３、接着層６２は、実質的に透明な粘着剤からなり拡散機能はほとんど有していないが、必要に応じて、接着層５１などと同様の拡散機能を有していても良い。また、第１接着層Ａ１は、上記の例に限らず、接着層５２及び接着層５３のいずれであっても良い。

この第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果に加え、透過表示のみならず反射表示においても良好な表示品位を得ることができる。特に、反射表示においては、第２接着層Ａ２の拡散機能により、反射電極ＥＰＲの表面で反射された光が凹凸の周期性によって干渉するのを防止することができ、虹ムラなどの発生を抑制することができる。

このような第２実施形態においても、第１実施形態において図４乃至図６を参照して説明した変形例のいずれも適用可能である。この場合、反射表示の際の表示品位を改善する上で、拡散機能を有する少なくとも１つの接着層が液晶表示パネルＬＰＮの観察者側に配置されることが望ましく、接着層６１が拡散機能を有することが望ましい。

次に、実施例１乃至３及び比較例１乃至３について説明する。

（実施例１）
実施例１では、画素ピッチが２５μｍ×７５μｍであり、画素数が８００×４８０であり、表示モードとしては垂直配向モード（MVA）を採用した透過型の液晶表示パネルＬＰＮを作成した。画素電極ＥＰ及び対向電極ＥＴは、ＩＴＯによって形成した。第２光学素子ＯＤ２は、第２偏光板ＰＬ２と１／４波長板である第２位相差板Ｒ２とを貼合した円偏光板である。第１光学素子ＯＤ１は、第２光学素子ＯＤ２と同一構成の円偏光板を構成するように第１偏光板ＰＬ１と１／４波長板である第１位相差板Ｒ１とを貼合し、さらに、第１偏光板ＰＬ１に輝度向上板Ｂを貼合した。

拡散機能を有する第１接着層Ａ１は、第１位相差板Ｒ１と第１偏光板ＰＬ１とを接着する接着層部分に形成した。また、拡散機能を有する第２接着層Ａ２は、第１偏光板ＰＬ１と輝度向上板Ｂとを接着する接着層部分に形成した。これらの第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２は、粘着剤の内部に粘着剤とは屈折率が異なる微小なフィラーを分散させることにより形成している。拡散機能を有する独立した接着層の総数は２層とした。第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２のそれぞれのヘイズは４５％とし、それぞれの厚さは２５μｍとした。

このような実施例１における液晶表示装置の光学特性を評価した。表示画面の画質については、バックライトＢＬを構成する光学シート４２の干渉に起因したモアレが視認されることはなく、良好であった。また、信頼性については、第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２の接着力は十分であり、また、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２のいずれも十分な接着力で液晶表示パネルＬＰＮに接着されており、良好であった。また、液晶表示装置の全体の厚さについては、増加していないことが確認された。

（実施例２）
この実施例２において、実施例１との相違点は第１光学素子ＯＤ１が輝度向上板を省略した構造になっていることである。実施例２では、拡散機能を有する第１接着層Ａ１は、第１位相差板Ｒ１と第１偏光板ＰＬ１とを接着する接着層部分に形成した。また、拡散機能を有する第２接着層Ａ２は、アレイ基板ＡＲと第１位相差板Ｒ１とを接着する接着層部分に形成した。拡散機能を有する独立した接着層の総数は２層とした。第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２のヘイズ及び厚さは実施例１と同一である。

このような実施例２における液晶表示装置の光学特性を評価したところ、実施例１と同様に、表示画面の画質は良好であり、信頼性の低下、厚さの増加という副作用を防止することが可能になった。

（実施例３）
この実施例３において、実施例１との相違点は適用する液晶表示パネルＬＰＮが半透過型であることである。各画素ＰＸは、透過電極ＰＥＴを配置した透過表示部ＰＴと、アルミニウムを主成分として形成された反射電極ＰＥＲを配置した反射表示部ＰＲとに領域分割されている。半透過型では、反射電極ＰＥＲによって反射された光により反射表示を行う。このため、反射表示の際に光を適度に拡散させるために、液晶表示パネルＬＰＮの対向基板ＣＴと第２光学素子ＯＤ２との間に拡散機能を有する接着層を配置し、さらに反射電極ＰＥＲに凹凸パターンを形成した。一方、アレイ基板ＡＲと第１位相差板Ｒ１とを接着する接着層部分に拡散機能を有する接着層を配置した。拡散機能を有する独立した接着層の総数は２層とした。第１接着層Ａ１及び第２接着層Ａ２のヘイズ及び厚さは実施例１と同一である。

このような実施例３における液晶表示装置の光学特性を評価したところ、透過表示及び反射表示ともに表示画面の画質は良好であり、信頼性の低下、厚さの増加という副作用を防止することが可能になった。

（比較例１）
比較例１において、実施例１との相違点はいずれの接着層も実質的に透明とし、拡散機能を有する独立した接着層の総数はゼロとしたことである。

このような比較例１における液晶表示装置の光学特性を評価したところ、表示画面の画質については、バックライトＢＬを構成する光学シート４２の干渉に起因したモアレが視認された。

（比較例２）
この比較例２において、実施例１との相違点は、第１光学素子ＯＤ１の第１偏光板ＰＬ１と輝度向上板Ｂとを接着する接着層部分が拡散機能を有する接着層によって形成され、他の接着層は実質的に透明とし、拡散機能を有する独立した接着層の総数は１層としたことである。拡散機能を有する接着層については、そのヘイズは４５％とし、その厚さは２５μｍとした。

このような比較例２における液晶表示装置の光学特性を評価したところ、表示画面の画質については、バックライトＢＬを構成する光学シート４２の干渉に起因したモアレが依然として視認された。

（比較例３）
この比較例３において、実施例１との相違点は、第１光学素子ＯＤ１の第１偏光板ＰＬ１と輝度向上板Ｂとを接着する接着層部分が拡散機能を有する接着層によって形成され、他の接着層は実質的に透明とし、拡散機能を有する独立した接着層の総数は１層としたことである。この拡散機能を有する接着層については、そのヘイズは８０％とし、その厚さは４０μｍとした。

このような比較例３における液晶表示装置の光学特性を評価したところ、表示画面の画質については、バックライトＢＬを構成する光学シート４２の干渉に起因したモアレが視認されず、良好であったが、接着層の厚さの増加に伴って液晶表示装置全体の厚さが増大してしまった。また、耐久性の低下を伴い実用性を損なう課題を生じていた。

以上説明したように、この実施の形態によれば、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＬＰＮ…液晶表示パネル ＰＸ…画素
ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板 ＬＱ…液晶層
ＢＬ…バックライトユニット
Ｙ…ゲート線 Ｘ…ソース線 Ｗ…スイッチング素子
ＥＰ…画素電極 ＥＴ…対向電極 ４０…液晶分子
ＯＤ１…第１光学素子
ＰＬ１…第１偏光板 Ｒ１…第１位相差板 Ｂ…輝度向上板
ＯＤ２…第２光学素子
ＰＬ２…第２偏光板 Ｒ２…第２位相差板
Ａ１…第１接着層 Ａ２…第２接着層

Claims (7)

1. 第１基板と、前記第１基板に向かい合う第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、を備えた液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの前記第１基板の外面に配置されるとともに、フィラーを含む第１接着層と、フィラーを含む第２接着層と、フィラーを含まない第３接着層と、前記第１接着層により前記第１基板に接着された第１光学部材と、前記第３接着層により前記第１光学部材に接着された第２光学部材と、前記第２接着層により前記第２光学部材に接着された第３光学部材とを積層することによって構成された第１光学素子と、
   前記第１光学素子と向かい合い、前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、
   フィラーを含まない第４接着層と、
   前記第４接着層により前記液晶表示パネルの前記第２基板の外面に接着された第２光学素子と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１光学部材は第１位相差板であり、前記第２光学部材は第１偏光板であり、前記第３光学部材は輝度向上板であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 第１基板と、前記第１基板に向かい合う第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、を備えた液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの前記第１基板の外面に配置されるとともに、フィラーを含む第１接着層と、フィラーを含む第２接着層と、前記第１接着層により前記第１基板に接着された第１光学部材と、前記第２接着層により前記第１光学部材に接着された第２光学部材と、を積層することによって構成された第１光学素子と、
   前記第１光学素子と向かい合い、前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、
   フィラーを含まない第４接着層と、
   前記第４接着層により前記液晶表示パネルの前記第２基板の外面に接着された第２光学素子と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記第１光学部材は第１位相差板であり、前記第２光学部材は第１偏光板であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１光学部材は第１偏光板であり、前記第２光学部材は輝度向上板であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 前記第２光学素子は、複数の光学部材を積層することによって構成され、各光学部材を接着する接着層はいずれもフィラーを含まないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１接着層及び前記第２接着層は、２０％乃至７０％の範囲のヘイズを有し、且つ、５乃至３０ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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