JP5756635B2 - 液晶素子 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶素子に関するものである。
液晶素子は、薄型、低消費電力、高速である特徴を生かし、幅広い分野において使用されている。近年、映像の三次元化に伴い、液晶素子はディスプレイ用途に用いられるのみならず、液晶により光の透過と遮断を制御する液晶シャッターとして立体映像を撮影するための撮像装置や３Ｄテレビ等の視聴用眼鏡に使用されている。
図５は液晶素子（例えば、液晶シャッター）を説明するための図で側面図である。この液晶素子は、一定間隔で固定された電極を有する２枚の透明ガラス基板２と、その間隙に注入・封止された液晶材料１とによって構成され、透明ガラス２の表面には、粘着層３によって偏光板４が接着されている。偏光板４は、液晶配向の特性と合わせて透過率を変化させるために用いられるものであり、上記の液晶素子においてはごく一般的に用いられている。
ところで、パソコンのモニターや薄型ＴＶなどに用いられる大型の液晶表示装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１には、電極が形成された２枚の基板を相対向させて、これら２枚の基板間に液晶を保持させてなる液晶素子において、これら２枚の基板の表面に偏光板を貼り付け、さらにこれらの偏光板にガラス板を貼り付けることによって、偏光板の収縮による上下基板のずれに伴う表示品質劣化を回避する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献１に記載された液晶表示装置では、前記２枚の基板の表面に、両面に粘着層を有する偏光板を貼り付け、さらに該偏光板の表面にガラス板を貼り付けているが、偏光板や粘着層は軟質であるため、平滑なガラス基板上に偏光板を平滑に形成することは困難である。このため、粘着層内には、液晶やガラス板、粘着層、偏光板に比べて大きく屈折率の異なる空気層が、面内で層厚がばらついた状態で存在してしまう。さらには、液晶パネルを構成する基板とガラス板を平行に形成し難いため、面内のリタデーションのばらつきが発生し、透過波面精度が低下する。したがって、薄型ＴＶなどに用いられる大型の液晶表示装置としての品質は満足するものの、液晶シャッターのような光学部品として使用される液晶素子としての透過波面精度品質は得られない。
本発明は、前記従来技術の有する問題に鑑みてなされたものであり、透過波面精度品質を向上し、光学部品として用いられる場合においてもその品質を充分に満足した液晶素子を提供することを目的とする。
本発明の液晶素子は、電極が形成された２枚の基板を相対向させて、これら２枚の基板間に液晶を保持させてなる液晶パネルを有し、前記２枚の基板のうち一方の基板の表面に粘着層を介して偏光板が貼り付けられ、当該偏光板の表面に前記粘着層とは硬化後の接着力又は粘度が異なる接着剤層を介してガラス板が貼り付けられ、前記２枚の基板のうち他方の基板の表面に前記接着剤層を介して偏光板が貼り付けられ、当該偏光板の表面に前記粘着層を介してガラス板が貼り付けられ、ていることを特徴とする。
本発明によれば、偏光板の少なくとも一方の面に接着剤層を用いる構造をしているため、液晶パネル基板とガラス板を平行に形成することが容易となり、透過波面精度が向上する。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本実施例を説明するもので、液晶素子の断面図である。Ａは液晶パネルであり、表面に電極が形成された上下２枚の基板２ａ、２ｂは、外周部のシール部材（不図示）を介して貼り合わされ、液晶材料１を保持する構造になっている。
図１に示す液晶パネルＡは、基板２ａ、２ｂによって挟持された液晶材料１から構成されている。まず、液晶パネルＡの基板２ａ表面に、粘着層３ａを介して偏光板４ａを貼り付ける。あらかじめ偏光板４ａに塗布されている粘着層３ａは、一般に軟質で層厚や密度が不均一であり、偏光板４ａもフィルム状であるため、粘着層３ａを介して貼り付けられた偏光板４ａは、平滑な液晶パネル基板２ａ上であっても、平滑には形成されない。なるべく平滑化するために、貼り付けた後、オートクレーブで加熱加圧しエア抜きをする方法が知られているが、充分な平滑性は得られない。
さらに偏光板４ａには接着剤層５ａを用いてガラス板６ａを貼り付ける。接着剤層５ａには、例えばＵＶ硬化樹脂を用い、ガラス板６ａを基板２ａと平行になるよう均一に加圧しながらＵＶ光を照射し硬化させる。これにより、該液晶パネルＡの基板２ａとガラス板６ａは平行に形成される。このようにすれば、面内のリタデーションのばらつきを抑えることができ、透過波面精度の低下を抑えることができる。よって、光学部品として用いられる場合においてもその品質を充分に満足した液晶素子を提供することができる。
図２は、本実施例を説明するもので、液晶素子の断面図である。Ａは液晶パネルであり、表面に電極が形成された上下２枚の基板２ａ、２ｂは、外周部のシール部材（不図示）を介して貼り合わされ、液晶材料１を保持する構造になっている。
まず、ガラス板６ｂ表面に、粘着層３ｂを介して偏光板４ｂを貼り付ける。あらかじめ偏光板４ｂに塗布されている粘着層３ｂは、一般に軟質で層厚や密度が不均一であり、偏光板４ｂもフィルム状であるため、粘着層３ｂを介して貼り付けられた偏光板４ｂは、平滑なガラス板６ｂ上であっても、平滑には形成されない。なるべく平滑化するために、貼り付けた後、オートクレーブで加熱加圧しエア抜きをする方法が知られているが、充分な平滑性は得られない。
さらに偏光板４ｂには接着剤層５ｂを用いて液晶パネルＡを貼り付ける。接着剤層５ｂには、例えばＵＶ硬化樹脂を用い、ガラス板６ｂを基板２ｂと平行になるよう均一に加圧しながらＵＶ光を照射し硬化させる。
ここで、偏光板は一般的に偏光子をＴＡＣフィルムで挟んだ構造をしているが、ＴＡＣフィルムはＵＶ光を透過しにくいため、ＵＶ硬化樹脂を硬化させる際、液晶パネルＡ側からＵＶ光を照射するほうが、硬化させやすい。
これにより、該液晶パネルＡの基板２ｂとガラス板６ｂは平行に形成される。このような構成によれば、面内のリタデーションのばらつきを抑えることができ、透過波面精度の低下を抑えることができる。よって、光学部品として用いられる場合においてもその品質を充分に満足した液晶素子を提供することができる。
図３は、本実施例を説明するもので、液晶素子の断面図である。Ａは液晶パネルであり、表面に電極が形成された上下２枚の基板２ａ、２ｂは、外周部のシール部材（不図示）を介して貼り合わされ、液晶材料１を保持する構造になっている。
まず、ガラス板６ｂ表面に、粘着層３ｂを介して偏光板４ｂを貼り付ける。あらかじめ偏光板４ｂに塗布されている粘着層３ｂは、一般に軟質で層厚や密度が不均一であり、偏光板４ｂもフィルム状であるため、粘着層３ｂを介して貼り付けられた偏光板４ｂは、平滑なガラス板６ｂ上であっても、平滑には形成されない。なるべく平滑化するために、貼り付けた後、オートクレーブで加熱加圧しエア抜きをする方法が知られているが、充分な平滑性は得られない。
さらに偏光板４ｂには接着剤層５ｂを用いて液晶パネルＡを貼り付ける。接着剤層５ｂには、例えばＵＶ硬化樹脂を用い、ガラス板６ｂを基板２ｂと平行になるよう均一に加圧しながらＵＶ光を照射し硬化させる。
ここで、偏光板は一般的に偏光子をＴＡＣフィルムで挟んだ構造をしているが、ＴＡＣフィルムはＵＶ光を透過しにくいため、ＵＶ硬化樹脂を硬化させる際、液晶パネルＡ側からＵＶ光を照射するほうが、硬化させやすい。
これにより、該液晶パネルＡの基板２ｂとガラス板６ｂは平行に形成される。これにより面内のリタデーションのばらつきを抑えることができ、透過波面精度の低下を抑えることができる。
次に、液晶パネルＡの基板２ａ表面に、粘着層３ａを介して偏光板４ａを貼り付ける。あらかじめ偏光板４ａに塗布されている粘着層３ａは、一般に軟質で層厚や密度が不均一であり、偏光板４ａもフィルム状であるため、粘着層３ａを介して貼り付けられた偏光板４ａは、平滑な液晶パネル基板２ａ上であっても、平滑には形成されない。なるべく平滑化するために、貼り付けた後、オートクレーブで加熱加圧しエア抜きをする方法が知られているが、充分な平滑性は得られない。
さらに偏光板４ａには接着剤層５ａを用いてガラス板６ａを貼り付ける。接着剤層５ａには、例えばＵＶ硬化樹脂を用い、ガラス板６ａを基板２ａと平行になるよう均一に加圧しながらＵＶ光を照射し硬化させる。これにより、該液晶パネルＡの基板２ａとガラス板６ａは平行に形成される。これにより面内のリタデーションのばらつきを抑えることができ、透過波面精度の低下を抑えることができる。
ここで、偏光板とガラス板を貼り合わせたものは、ガラスと偏光板の膨張率・収縮率の違いから、熱や湿度の変化によってそりが発生するが、偏光板をガラス板で挟む構造について、偏光板の一方の面とガラス板を粘着層にて貼り付け、該偏光板のもう一方の面とガラス板を接着剤層にて貼り付ける構造にすることにより、硬化後の接着剤層と粘着層に接着力や粘度の差があるため、偏光板の膨張・収縮による基板のそり方向を制御することができる。
例えば、ガラス基板に粘着層を介して偏光板が形成され、該偏光板のもう一方の表面に接着剤層を介してガラス板が形成されている構造において、該粘着層の粘度が該接着剤層の硬化後の粘度に比べて低い場合、偏光板が膨張した際、ガラス基板側が凸でガラス板側が凹になる向きにそりが発生する。
液晶素子を本実施例の図３で示す構造にすることにより、熱や湿度の変化によって偏光板４ａ,４ｂが膨張・収縮した際、該液晶素子は上面部、下面部で同じ方向に反るため、液晶パネル基板２ａ,２ｂおよびガラス板６ａ,６ｂはすべて平行に保たれ、面内のリタデーションは均一に保たれる。
図４（ａ）は、本実施例を説明するもので、液晶素子の一部を示す断面図である。この液晶素子は、偏光板４ａおよび粘着層３ａ、接着剤層５ａを液晶パネルＡよりも小さくした構造で図４（ａ）に示すように透湿性の低い部材７で偏光板の側面を覆う構造としている。これにより偏光板の吸湿・放湿による膨張・収縮を抑制することができる。透湿性の低い部材７は、例えば、ＳｉＯ２やフッ素樹脂等を適宜選択して用いることができる。
図４（ｂ）は、本実施例を説明するもので、液晶素子の一部を示す断面図である。この液晶素子は、偏光板４ａを液晶パネルＡよりも小さくした構造で、図４（ｂ）に示すように透湿性の低い部材７で偏光板の側面を覆う構造としている。こうすることにより、偏光板の吸湿・放湿による膨張・収縮を抑制することができる。透湿性の低い部材７は、例えば、ＳｉＯ２やフッ素樹脂等を適宜選択して用いることができる。
図４（ｃ）は、本実施例を説明するもので、液晶素子の一部を示す断面図である。この液晶素子は、その側面部において、偏光板４ａおよび粘着層３ａ、接着剤層５ａの側面を透湿性の低い部材７で覆う構造としている。こうすることにより、偏光板の吸湿・放湿による膨張・収縮を抑制することができる。透湿性の低い部材７は、例えば、ＳｉＯ２やフッ素樹脂等を適宜選択して用いることができる。
図４（ｄ）は、本実施例を説明するもので、液晶素子の一部を示す断面図である。この液晶素子は、その側面部において、偏光板４ａの側面を透湿性の低い部材７で覆う構造としている。こうすることにより、偏光板の吸湿・放湿による膨張・収縮を抑制することができる。透湿性の低い部材７は、例えば、ＳｉＯ２やフッ素樹脂等を適宜選択して用いることができる。
図４（ｅ）は、本実施例を説明するもので、液晶素子の一部を示す断面図である。この液晶素子は、偏光板４ａが液晶パネルＡよりも大きい構造を成している。この場合、図４（ｅ）に示すように透湿性の低い部材７で偏光板の露出部分を覆う構造にすることにより、偏光板の吸湿・放湿による膨張・収縮を抑制することができる。透湿性の低い部材７は、例えば、ＳｉＯ２やフッ素樹脂等を適宜選択して用いることができる。
図４（ｆ）は、本実施例を説明するもので、液晶素子の一部を示す断面図である。この液晶素子は、偏光板４ａとガラス板６ａを接着固定する接着剤層５ａが偏光板４ａ及び粘着層３ａの側面部をも覆う構造としている。この場合、接着剤層５ａは、透湿性の低い部材を用いることが好ましい。こうすることにより、偏光板の吸湿・放湿による膨張・収縮を抑制することができる。
１ 液晶材料
２ 基板
２ａ 基板
２ｂ 基板
３ 粘着層
３ａ 粘着層
３ｂ 粘着層
４ 偏光板
４ａ 偏光板
４ｂ 偏光板
５ａ 接着剤層
５ｂ 接着剤層
６ａ ガラス板
６ｂ ガラス板
７ 透湿性の低い部材
２ 基板
２ａ 基板
２ｂ 基板
３ 粘着層
３ａ 粘着層
３ｂ 粘着層
４ 偏光板
４ａ 偏光板
４ｂ 偏光板
５ａ 接着剤層
５ｂ 接着剤層
６ａ ガラス板
６ｂ ガラス板
７ 透湿性の低い部材
Claims (1)
- 電極が形成された２枚の基板を相対向させて、これら２枚の基板間に液晶を保持させてなる液晶パネルを有し、
前記２枚の基板のうち一方の基板の表面に粘着層を介して偏光板が貼り付けられ、
当該偏光板の表面に前記粘着層とは硬化後の接着力又は粘度が異なる接着剤層を介してガラス板が貼り付けられ、
前記２枚の基板のうち他方の基板の表面に前記接着剤層を介して偏光板が貼り付けられ、当該偏光板の表面に前記粘着層を介してガラス板が貼り付けられ、
ていることを特徴とする液晶素子。
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