JPH02250031A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリマーフィ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、ポリマーフィルムを基板とする液晶表示素子が提案
されている。

このポリマーフィ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、現実にポリマーフィルムを基板とした液晶表示
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０図示のものでは、ポリ
マーフィ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〕

ポリマーフィ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温状態におかれると、
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は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９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ィルムからなる液晶
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、ポリマーフィルム
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、ポリマーフィル
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、高温高温環境
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温環境のもとで所
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、高温高温環境のもとで、ポリマ
ーフィ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ィルムが用
いられ、実施例ではポリエチレンテレフタレートフィル
ムを予め熱伸縮率を低減するため、１２０°Ｃ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
軸延伸してなるフィルム偏光子を、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ィル
ムで挾持した構成（例えば王立電機型ＬＬＣ２−８１−
１８３の偏光Ｆｉ）を用いている。この場合、−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ィ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、常温常温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、前述のポリマーフィルムは、常温常温か
ら温度６０℃、湿度８０％ＲＨの雰囲気下に１時間放置
した後、常温常温下に戻して置くと、０．０１〜０．０
４％伸長する。

これに対して、偏光板は、ポリマーフィルムの場合と同
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ィルムと偏光板の夫々の伸縮を利
用し、ポリマーフィ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
ートフィ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９７ｍＸ３５ｍｍ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
王立電機型ＬＬＣ２−８１−１８３の偏光板２を９５Ｉ
ｎ１１×３２１１Ｉｍ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の貼り付は側との関係は
、液晶表示素子り、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
液晶表示素子り、を、温度６０″Ｃ９湿度８０％ＲＨの
環境下に１時間放置し、常温常温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℃）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り、は１７
ｍを形成することができ、セル基板の長手方向の長さ９
７ｍに対してり、＃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°Ｃ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
トフィルムの材料からなるセル基板の液晶セル１の一面
に、王立電機型ＬＬＣ２−８１−１８３の偏光板２を貼
り付ける。セル基板の大きさ９７ｎｍ＋Ｘ３５ｎａｍで
あり、偏光板の大きさ９５ｍｍＸ３２ｍｍ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Ｌｔを、温度６０°Ｃ９湿度８０％Ｒ
Ｈの環境下に１時間放置し、常温常温の環境下に戻した
ところ、第２図に示す弯曲状態を呈し、第２図すに示す
ように、長手方向の弯曲に基づく高低差ｈ２は３ｍとな
り、セル基板の長手方向の長さ９７閣に対してｈ２ζ３
園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、液晶表示素子り、
、Ｌ、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　’Ｃ、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Ｌ＋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は
方向の相違によって、液晶表示素子Ｌ１、Ｌｔ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ィ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
フタレートフィルムは予め１２０°Ｃ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　（９７ｍｍＸ３５＋＋ｎ）の両側には、大き
さ９５ａｎＸ３２ｍｍに切断された王立電機製ＬＬＣ−
８１−１ＢＳ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ｌ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°Ｃ２
湿度８０°ＣＲＨの環境のもとに１時間放置し、常温常
温に戻すと、第３図（ｂ）に示すように、液晶セルの長
手方向の長さ９７閣に対してｈ３Ｌ＝１３ｍ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、ポリマーフィルム基板と
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（、機
器側のパネルに組々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、それはど
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、ポリマーフィ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）、Φ）　、　（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、 ２Ａ、２Ｂ・・・偏光板、 ａ ・・・偏光板の延伸軸方向。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリマーフィ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. （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。