JPH02919A - 液晶表示装置 - 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〕 本発明は液晶表示装置、特に一対の基板間に液晶を介在
せしめてなる液晶セルを複数個層状に重ね合わせて配設
した液晶表示装置に関する。

〔従来の技術〕

液晶表示装置は、一般に内面に透明電楕を有して対向し
た一対の基板間に液晶を挾持してなる液晶セルに、電圧
を加えて液晶層に電場を印加し、液晶の光学特性を変化
させることによって各種の表示を行うものである。

液晶表示装置を高機能化する手段として、上記の液晶セ
ルを複数個重ね合わせる方法がある０例えば、同一画面
上に異なる複数種類のパターンを表示する場合には液晶
セルを複数個重ね合わせることによって実現できる。ま
た、表示装置のコントラスト比を上げたり、色消しをす
るために、表示用液晶セルのほかに光学的補償用の液晶
セルを重ね合わせることもある。

従来、上述のように液晶セルを複数個重ね合わせる方法
としては、例えば実公昭６２−１７７９４号公報で提案
されているように、重ね合わせた液晶セル間の周縁部に
接着剤を枠形状に塗布・接着するもの、又は液晶セル間
にシリコンゴム等の支持用スペーサを表示部を囲むよう
にして配置したり、あるいは、スペーサ等を介すること
なく液晶セルを重ね合わせて外装枠等に固定する方法が
知られていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述の従来技術では、液晶セル間の表示部には
スペーサ等が配設されていないため、使用時の温度によ
る経時変化によって、液晶表示装置を構成する部材、例
えば基板とその基板に接着剤等で貼着した偏光板等との
熱膨張係数の違いから、ひずみやそりが発生し、その結
果液晶セル間のギヤノブが挟まり且つ不均一になって干
渉縞が発生するという問題点を有していた。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、上記の
ような干渉縞の発生を防止して視認性のよい液晶表示装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶を挾持し
てなる液晶セルを複数個重ね合わせて配設した液晶表示
装置において、上記液晶セル間に間隙規制用スペーサを
分散配置したことを特徴とする。

〔作用〕

上記のように複数個重ね合わせた液晶セル間に、間隙規
制用スペーサを分散配置させたことにより、前記従来の
ように液晶セル間のギャップが挟まり且つ不均一になっ
て干渉縞が発生するのを未然に防止することが可能とな
る。

〔実施例〕

以下、図に示す実施例に基づいて本発明を具体的に説明
する。

第１図は本発明の液晶表示装置の一実施例を示す概略構
成の縦断面図である。

回において１・２は上下に重ね合わせて配設した液晶セ
ルを示す、その各液晶セルト２は、それぞれ一対のガラ
ス等よりなる基板１１・１２．２１・２２間に液晶１３
．２３を介在させた構成である。１４・２４は平面略方
形枠状のシール部材を示す。

上記両液具セルト２間の周縁部には、中央の表示部を囲
むようにしてシリコンゴム等よりなる平面略方形枠状の
支持用スペーサ３が配設され、表示部には微細な間隙規
制用スペーサ４が分散配置されている。５・６はそれぞ
れ基板１１・２２の外表面側に粘着剤等により貼着した
偏光板である。

なお液晶セルは３つ以上重ねて設けることもある。また
上記支持用スペーサ３は場合によっては省略することも
できる。

上記間隙規制用スペーサ４としては、好ましくは微細な
粒状のエラスティックボール等を用いるとよく、その材
質としては例えばポリスチレン、ブタジェン系重合体、
ポリウレタン類、クロロプレン重合体、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体等の各種合成樹脂を用いる、あるいは
硬質のガラスポールやグラスファイバー等を用いること
もできる。

また上記スペーサ４は、透明・不透明いずれでもよいが
、望ましくは透明で屈折ｉｎｎが空気（ｎ−１，００）
に近いものほどよい。

上記スペーサ４の粒径は、１０ｔ！ｍ〜５０μｍが好ま
しい。１０μｍ以上としたのは重ね合わせた液晶セルト
２の間隙が１０μｍ未満になると干渉縞が発生すること
、また５０μｍ以下としたのはそれ以上の粒径にすると
目ざわりとなって表示部の表示品位や視認性等が低下す
ることを実験により見い出したためである。

また上記スペーサ４の分散量は、０．　５個／　ｃ＋ｆ
ｌ〜６００個／ｃｄが望ましく、０．５個／Ｃ−未満で
は干渉縞の発生を防止する効果が少なく、６００個／Ｃ
−をこえてしまうと、スペーサ材が目立ってしまって表
示品位を低下させてしまう。より好ましい範囲としては
３個／　ｃｆｆｌ〜３００個／　ｃ＋Ｊである。

上記スペーサ４は必ずしも液晶セルト２間の全面に配設
する必要はなく、熱等により最もそりの激しい液晶セル
の中央部のみに配置してもよい。

なお、上記スペーサ４は、外部からの衝撃等によって移
動しないように対面する基板１２・２１の少なくともい
ずれか一方に固定するを可とする。

その場合、製造上好ましくは前記支持用スペーサ３を一
方の基板に固定し、上記スペーサ４は他方の基板に固定
するとよい、又そのスペーサ４の固定手段は適宜である
が、例えば以下の方法がある。

■間隙規制用スペーサ４としてのポリスチレン等よりな
るエラスティックボール（以下、ＥＢと略称する）と、
その固定材としての粒状のポリメチルメタアクリレート
（以下、ＰＭＭＡと略称する）とを長時間加熱混合させ
てＥＢ表面に膜厚０゜１〜１μｍのＰＭＭＡ薄層を形成
し、これをフレオン溶液に０．５〜３重量％の割合で混
合して基板上にアスピレータ等により霧状に吹き付けて
いわゆる湿式バラマキを行う。次いで約１００″Ｃで１
時間程度加熱処理してＰＭＭＡ層を溶融固化させて基板
上にＥＢを固着させる。

この場合、上記ＰＭＭＡの代わりにメタクリル酸をＥＢ
にコート（塗布）して加熱により共重合させてＥＢ表面
に膜を形成する。或いはメタクリル酸を基板の表面にバ
ーコードまたはロールコート法等により塗布してその上
にＥＢをばらまき約１００°Ｃで１〜２時間程度加熱し
て固定することもできる。

■プレイミド化したポリイミド前駆体を１〜２重量％の
割合でエチルセロソルブに溶解した液に、スペーサ４と
してのポリスチレン等よりなるＥＢ（例えば粒径２０μ
ｍ）を混合し、これを上記■と同様に基板上に湿式バラ
マキ（分散量は例えば１００個／　ｃｄ程度）を行い、
約１００°Ｃで１時間程度加熱処理してＥＢを基板上に
固着させる。

■ＥＢを固定する基板表面に、バーコードもしくはロー
ルコート法等により厚さ０．５〜１μｍ、屈折率１．５
位の光学用として用いられている紫外線硬化接着材（Ｕ
Ｖ硬化接着剤）層を形成し、その上にスペーサ４として
のポリスチレン等よりなるＥＢ（例えば粒径４０ｕｍ程
度）を例えばエアー等で吹き付けていわゆる乾式バラマ
キにより分散配置（例えば分散量２００個／Ｃａ程度）
する。

そして紫外線を２０００ｍＪ／ｃＴＡ程度の強度で照射
して硬化させることにより固定することができる。

なお、スペーサ４としてポリスチレン製のエラスチック
ボールを用いる場合に限らず前記の各種材質のものを用
いる場合にも上記と同様の要領で固定することができる
。

以上のように重ね合わせて配設した液晶セルト２間に間
隙規制用スペーサ４を分散配置することにより、例えば
偏光板５・６と基板１１・１２・２１・２２との熱膨張
係数の違いにより偏光板が基板よりも大きく収縮して液
晶セルト２全体が中央部（表示部）において互いに接近
する方向の応力が作用しても上記スペーサ４により液晶
セルト２０間隙が過度に挟まり且つ不均一になって干渉
縞が発生するのが防止される。

また本発明は液晶セルを複数個重ね合わせて配設するも
のであれば各種の液晶表示装置に適用可能であり、例え
ば一方の液晶セルで各画素の表示を行い、他方の液晶セ
ルを位相板として用いることにより上記の表示用の液晶
セルの着色表示の色補償をしてコントラスト比の高い表
示品位が得られる液晶表示装置（例えば、本出願人が先
に提案した特願昭６２−１２１７０１号参照）にも適用
できる。以下、上記のような液晶表示装置に本発明を適
用した場合の実験例について述べる。

実験例１゜ 液晶表示装置の基本構造は前記第１図と同様であり、液
晶セル１を色補償用の液晶セルとし、液晶セル２を表示
用の液晶セルとした。基板１１・１２・２１・２２とし
ては厚さ１．　１ｍｍのソーダガラスを用い、またシー
ル部材１４・２４の内側の大きさが２５０＋＋ｓＸ１８
０ｍという大型の液晶セルを用いた。

まず一方の液晶セル１の基板１２上に、該基板１２と垂
直方向の厚さが約４５ｏｔＩｍのシリコンゴムよりなる
支持用スペーサ３を接着等により固着する。ただし他方
の液晶セル２の基板２１上に固着する、或いは基板１２
・２１の両方に固着することもある。

次に、上記支持用スペーサ３が設けられていない液晶セ
ル２の基板２１上に、間隙規制用スペーサ４としてのポ
リスチレン製エラスティックボール（積水ファインケミ
カル株式会社製の商品名「ミクロパール」　（粒ｐｋ４
７μｍ））を０．５〜１個／　ｃｔｌの分散量にて配置
した。

しかる後、一方の液晶セル１と他方の液晶セル２とを組
み合わせて、図に省略した外枠ケースにて押圧固定した
。

以上のようにして、２Ｎに積層された液晶表示装置を５
０℃の雰囲気中に放置し加速試験をしたところ、２４時
間経過後も干渉縞の発生がなく、しかもスペーサ４が目
立つこともなく視認性のよい良好な表示が得られた。

実験例２゜ 間隙規制用スペーサ４の粒径と分散量を下表に示すＡ−
Ｃの条件にして前記実験例１と同様の実験を行ったとこ
ろ、実験例１と同様に干渉縞の発生がなく、しかも視認
性のよい良好な表示が得られた。

比較例 上記実験例１・２において間隙規制用スペーサ４のない
液晶表示装置を製作し、５０″Ｃの雰囲気中に放置した
。その結果、２時間後には、偏光板５・６の熱収縮によ
り液晶セルト２にそりが生じた。そして、基板１２・２
１の中央部においては、それぞれの基板が接触し、その
部分及び周辺には干渉縞が発生しており表示品位の悪い
ものとなった。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、複数個重ね合わ
せて配設した液晶セル間に間隙規制用スペーサを分散配
置するだけの極めて簡単な構成により、前記従来のよう
に表示部に干渉縞が発生するのを確実に防止できるもの
で、長時間にわたって安定した視認性のよい液晶表示装
置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置の一実施例を示す概略構
成の継断面図である。 １・２は液晶セル、１１・１２・２１・２２は基板、１
３・２３は液晶、１４・２４はシール部材、３は支持用
スペーサ、４は間隙規制用スペーサ、５・６は偏光板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の基板間に液晶を挾持してなる液晶セルを複数
   個重ね合わせて配設した液晶表示装置において、上記液
   晶セル間に間隙規制用スペーサを分散配置したことを特
   徴とする液晶表示装置。 ２、上記の間隙規制用スペーサとして粒径１０μｍ〜５
   ０μｍの粒状物を用い、前記液晶セル間に分散量０．５
   個／ｃｍ＾２〜６００個／ｃｍ＾２の範囲内で分散配置
   したことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。