JPH08313891A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置およびその製造方法Info
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- JPH08313891A JPH08313891A JP7117042A JP11704295A JPH08313891A JP H08313891 A JPH08313891 A JP H08313891A JP 7117042 A JP7117042 A JP 7117042A JP 11704295 A JP11704295 A JP 11704295A JP H08313891 A JPH08313891 A JP H08313891A
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- G02F1/133562—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side
Abstract
散度の制御が容易で、かつ製造の容易な光拡散層を備え
た液晶表示装置およびその製造方法を提供する。 【構成】 本発明の液晶表示装置は透過型の液晶パネル
1、光拡散手段10、そして指向性バックライト3から
構成る。液晶パネル1は一対のガラス基板4の前面側に
は光拡散手段10が配置され、本発明の特徴事項である
光拡散手段10は微細粒子8aが分散された第1樹脂層
11Bと第2樹脂層12とに分割されている。第1樹脂
層11Bと微細粒子8aの屈折率は略合致させてあるた
め、微細粒子間ではレンズ効果は有せず、微細粒子8a
が積層されても一層に整列させたと同一の効果を有する
ことになり、光拡散手段の視野角改善効果を保ちなが
ら、かつ製造が容易になる。
Description
明構造に関する。更に詳しくは、透過型液晶パネルの後
面側に配置した指向性バックライトと前面側に配置した
光拡散部材の組み合わせからなる照明構造に関する。
電力に特徴があり、車載用パネル、ラップトップパソコ
ンに代表される液晶ディスプレイ付機器、テレビ、モニ
タ装置等へと実用化され普及しつつある。液晶表示装置
は非発光性であるため暗所での使用に不便である。見易
さの向上および暗所での使用を可能にする目的で表示面
を均一に背面照明するバックライトが開発されている。
特に、外光が昼間の太陽光の明るさから夜間まで変わる
車載用パネル等の屋外用液晶表示装置では、見易さを一
定に保つ為にバックライト付きの透過型である事が必須
である。
ある事に大きな利点がある。しかしながら背面照明用の
バックライトに多大の消費電力が費やされる場合にはそ
の利点が減殺される。従って、照明効率の良いバックラ
イトが望まれており、平行光に近い出射光分布を有する
指向性に優れたバックライトが利用される場合がある。
一方、液晶表示装置は周知のように所定の視野角依存性
を有している。液晶表示装置を指向性バックライトで照
明すると入射光は略直進する。従って表側から表示面を
観察した場合、斜め方向に出射される光量は比較的少な
い。このため、視野角依存性のある液晶表示装置では斜
めから観察した場合の明度が低下し、極端に視認性が悪
化するという欠点があった。
射側前面に光拡散板を配置した構造が提案されている。
本出願人が先に出願した特願平06−211798号明
細書に記載の「液晶表示装置及びその製造方法」もその
一つであり、その概要を図4に再掲して説明する。図4
は本発明に係わる液晶表示装置の基本的な構成を示す模
式的な断面図である。
示装置は、透過型の液晶パネル1と光拡散手段2および
指向性バックライト3とから構成されている。液晶パネ
ル1は一対のガラス基板4、4aを互いに貼着した構成
を有し、両者の間隙に液晶が封入されている。ガラス基
板4aの後面側には偏光板5aが配置されている。指向
性バックライト3は液晶パネル1の後面側に配置され平
行に近い照明光を液晶パネル1に入射する。本例におけ
る指向性バックライト3は光源6と2層に重ねたプリズ
ムシート7、7aとからなる。光源6は平面型の蛍光管
等からなり無指向性の光を放射する。プリズムシート
7、7aは光源6から放射した無指向性の光を反射屈折
させ、略平行光に変換する。
よび偏光板5が配設されている。光拡散手段2は液晶パ
ネル1を透過した透過光を拡散出射する。光拡散手段2
は微細粒子8aと充填材8bとからなる光拡散層8で構
成される。充填材8bは透明でなり微細粒子8aの隙間
を埋めている。微細粒子8aは液晶パネル1の前面を構
成するガラス基板4とは異なる屈折率を有する一方、充
填材8bはガラス基板4に近い屈折率を有している。例
えば、この微細粒子8aは透明なマイクロビーズからな
り、平均粒径が30μm程度で、屈折率は1.93であ
る。これは、ガラス基板4の屈折率1.53と大きく相
違しており、優れた光散乱性を備えている。なお、ガラ
ス基板4の板厚は例えば1.1mm程度である。一方、
透明な充填材8bは例えば紫外線硬化型の樹脂からな
り、スリーボンド社製の商品名3042(変性アクリレ
ート系)を用いる事ができる。その屈折率は1.55で
あり、略ガラス基板4の屈折率と等しい。このように、
偏光板5とガラス基板4の間に充填材8bを満たす事に
より、少なくとも偏光板5の裏面側における外光反射
と、ガラス基板4の表面側における外光反射を効率良く
制御できる。
る液晶表示装置およびその製造方法では、充分な光拡散
効果をえるために、光拡散手段の微細粒子は一列に整列
させる必要がある。そのため、製造が容易ではないとい
う不具合点があった。また、液晶パネルを透過した透過
光の拡散の度合いがこの透明な微細粒子の屈折率でのみ
制御可能であり、その制御が難しいという不具合点があ
った。
解決するために以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる液晶表示装置は基本的な構成として、透過型の液晶
パネルと、指向性バックライトと、光拡散手段とを備え
ている。液晶パネルは偏光板が配された前面とその反対
側の後面とを有する。指向性バックライトは後面側に配
置され平行に近い照明光を該液晶パネルに入射する。光
拡散手段は前面側に配置され該液晶パネルを透過した照
明光を拡散出射する。特徴事項として、前記光拡散手段
は2層以上の樹脂層から構成されていて、そのうちの少
なくとも一層の樹脂層には、透明な微細粒子からなる光
拡散層が形成されている。かかる構成において、該微細
粒子は、該微細粒子が形成された樹脂層と略等しい屈折
率を有する一方、該微細粒子が形成されていない他の樹
脂層とは異なる屈折率を有している。また、該微細粒子
は多層に敷き詰められて形成されている。
製造できる。先ず、組立工程を行ない一対のガラス基板
を貼り合わせ両者の間隙に液晶を封入して液晶パネルを
組み立てる。次に、塗布工程を行ない該液晶パネルの片
方のガラス基板表面に透明な充填材を塗布し接合層を設
ける。続いて塗布工程を行ない、予め粘着膜が形成され
た偏光板に微細粒子を塗布して多層に敷き詰め光拡散層
を設ける。最後に圧着工程を行ない、該光拡散層と該接
合層とを重ね合わせ圧着して両者を一体化し微細粒子の
隙間を該充填材で埋める。好ましくは、前記塗布工程で
は紫外線硬化型の充填材を塗布し、前記圧着工程では該
偏向板と液晶パネルを圧接しながら紫外線を照射する。
る指向性バックライトを用いて透過型の液晶パネルを効
率的に照明している。また、液晶パネルの前面側に光拡
散手段を配置している。これにより略垂直入射した照明
光は液晶パネルを透過した後拡散出射され斜め方向にも
十分な光量分布が得られる。従って視野角依存性のある
液晶パネルに対しても実用的なレベルで斜め方向の表示
明度が得られ視認性が改善できる。更に、光拡散手段は
2層以上の樹脂層から構成されていて、そのうちの少な
くとも一層の樹脂層には、透明な微細粒子からなる光拡
散層が形成されている。微細粒子の屈折率は微細粒子が
形成された樹脂層と略等しい屈折率を有する一方、他の
樹脂層とは異なる屈折率を有している。特に、微細粒子
は多層に敷き詰められて形成されている。従って、微細
粒子は十分な照明光の拡散機能を奏するとともに、微細
粒子の製造工程が単純化され光拡散層を容易に形成する
ことができる。
晶表示装置およびその製造方法の詳細を説明する。な
お、従来技術で記載した事項と共通する部分には同一の
参照符合を付し、それらの説明を省略する。
実施例を説明する。図1(a)は本発明の液晶表示装置
の第1の実施例を示す模式的な断面図であり、(b)は
光拡散手段の第1例を示す模式的な断面図であり、
(c)は光拡散手段の第2例を示す模式的な断面図であ
る。
置は透過型の液晶パネル1、光拡散手段10、そして指
向性バックライト3から構成されている。液晶パネル1
は一対のガラス基板4、4aを互いに貼着した構成を有
し、両者の間隙に液晶が封入されている。ガラス基板4
aの後面側には偏光板5aが配置されている。このガラ
ス基板4、4aは例えば1.53程度の屈折率を有して
いる。指向性バックライト3は前述と同様の構成を有し
ており、液晶パネル1の後面側に配置されて略平行な照
明光を液晶パネル1に入射する働きをする。
が配置され、更にその上部には偏光板5が配置されてい
る。本発明の特徴事項である光拡散手段10は第1樹脂
層11Bと第2樹脂層12とに分割されている。その一
方の樹脂層例えば第1樹脂層11Bにのみ微細粒子(以
下、単に「ビース」とも記す)8aが分散されて構成さ
れている。充填材8bは透明であり微細粒子8aの隙間
を埋めている。ここで第1樹脂層11Bにおける微細粒
子8aと充填材8bの屈折率は略合致させてある。その
ため、微細粒子間ではレンズ効果は有せず、微細粒子8
aが積層された構造においても一層に整列させたと同一
の効果を有することになる。また、微細粒子8aの一部
は第2樹脂層12側に露出している。更に、第2樹脂層
12の屈折率は第1樹脂層11Bの屈折率とは異なるよ
うに形成されている。これにより、第2樹脂層12と第
1樹脂層11Bの微細粒子8aとの界面においてレンズ
を形成するようになされている。
子8aを埋める充填材によって反射が抑制される。微細
粒子8aの屈折率が大きい程拡散が強く起こり視野角が
広がる。しかしながら、照明光には平行成分に加え斜め
成分も若干含まれており、微細粒子8aの屈折率が高く
なる程斜め成分も前方に向けて拡散する。従って、表示
コントラストが悪くなる傾向になる。この様に、微細粒
子8aの屈折率は視野角とコントラストのバランスを保
つ様に設定する事が好ましい。
するならば、液晶パネル1を組み立てた後、液晶パネル
の片方の第2樹脂層表面に透明な充填材8bを塗布し接
合層を設ける。次に塗布工程によって予め貼着膜が形成
された偏光板5に微細粒子8aを散布して多層に敷き詰
め第1樹脂層を設ける。最後に圧着工程によって光拡散
手段と接合層とを重ね合わせ圧着して両者を一体化し微
細粒子8aの隙間を充填材で埋める。
詳細を説明する。同図(b)において、第1樹脂層11
Bの屈折率と微細粒子8aの屈折率が略等しく、其れに
対して第2樹脂層12の屈折率が大きい場合、凹レンズ
が形成される。そしてこのような構成の光拡散層の後面
側から入射した照明光は第2樹脂層12を経て、第1樹
脂層11Bに入射される。入射光は微細粒子8aと第2
樹脂層12との界面および偏光板5表面で屈折されて拡
散出射し、斜め方向にも十分な光量分布が得られるよう
になる。
屈折率と微細粒子8aの屈折率が略等しく、其れに対し
て第2樹脂層12の屈折率が小さい場合、凸レンズが形
成される。そしてこのような構成の光拡散層の後面側か
ら入射した照明光は第2樹脂層12を経て、第1樹脂層
11Bに入射される。入射光は微細粒子8aと第2樹脂
層12の界面および偏光板5表面で屈折されて拡散出射
し、視野角を改善する。また、本発明では第1樹脂層1
1B若しくは第2樹脂層12の屈折率を近接するガラス
基板の屈折率と合わせることにより、界面(第1樹脂層
11Bと偏光板5との界面、若しくは第2樹脂層12と
ガラス基板4との界面)の反射がなくなり、外光反射に
よるコントラストの低下を低減することができる。
を分散した例であり、これを図2を参照して説明する。
図2(a)は第2実施例の光拡散手段の第1例を示す模
式的な断面図であり、(b)は光拡散手段の第2例を示
す模式的な断面図である。
屈折率の略等しい微細粒子8aを分散し、その第2樹脂
層12Bの屈折率が第1樹脂層11の屈折率より小さい
場合、凹レンズが形成される。このような構成の光拡散
層の後面側から入射した照明光は第2樹脂層12Bを経
て、第1樹脂層11に入射される。入射光は微細粒子8
aと第1樹脂層11の界面および偏光板5表面で屈折さ
れて拡散出射し、本発明の液晶表示装置の視野角依存性
を改善する。
屈折率の略等しい微細粒子8aを分散し、その第2樹脂
層12Bの屈折率が第1樹脂層11の屈折率より大きい
場合、凸レンズが形成される。このような構成の光拡散
層の後面側から入射した照明光は第2樹脂層12Bを経
て、第1樹脂層11に入射される。入射光は微細粒子8
aと第1樹脂層11の界面および偏光板5表面で屈折さ
れて拡散出射し、斜め方向にも十分な光量分布が得られ
るようになる。このように本実施例によれば、斜め方向
から液晶パネル前面を観察した場合でも比較的明るい表
示面が認められるようになる。加えてこの光拡散層は外
光反射を抑制するため、液晶パネルに写し出された画像
のコントラストを改善することができる。
例であり、これを図3を参照して説明する。図3(a)
は第3実施例の光拡散手段の第1例を示す模式的な断面
図であり、(b)は光拡散手段の第2例を示す模式的な
断面図である。
段は樹脂層として第2樹脂層12Bに微細粒子を分散さ
せ、この第2樹脂層12Bの前面および後面には屈折率
の異なる第1樹脂層11および第3樹脂層13を形成し
た3層構造とした。そしてこのような構成の光拡散層の
後面側から入射した照明光は第3樹脂層13を経て、第
2樹脂層12Bおよび第1樹脂層11に順次入射され
る。入射光は微細粒子8aと第3樹脂層13との界面で
屈折し、微細粒子8aと第1樹脂層11との界面および
偏光板5で再び屈折して拡散出射し、十分な視野角依存
性を確保する。
段は第1樹脂層11Bおよび第3樹脂層13Bに微細粒
子を分散させ、中央層には第1樹脂層11Bおよび第3
樹脂層13Bと屈折率の異なる第2樹脂層12が形成し
た3層構造とした。そしてこのような構成の光拡散層の
後面側から入射した照明光は第3樹脂層13Bを経て、
第2樹脂層12および第1樹脂層11Bに順次入射され
る。入射光は微細粒子8aと第2樹脂層12との界面で
屈折し、第2樹脂層12と微細粒子8aとの界面および
偏光板5で再び屈折して拡散出射し、十分な視野角を確
保する。このように、本発明では光拡散層の拡散度を微
細粒子の層厚によらず層数で制御できるようになる。そ
のため本発明の液晶表示装置の製造方法では、微細粒子
8aを一層に敷き並べる必要がなく、量産的に低コスト
なマイクロレンズアレイを製造する事が可能となる。
液晶パネルの前面側ガラス基板と偏光板との間の微細粒
子は数層に重なって敷き詰められても光拡散層の特性が
変化することがない。また、液晶パネルを透過した透過
光の拡散度を樹脂層の層数で制御することが可能とな
る。そのため、光拡散層の視野角改善効果を保ちなが
ら、かつ製造が容易になるという効果がある。
例を示す模式的な断面図であり、(b)は光拡散手段の
第1例を示す模式的な断面図であり、(c)は光拡散手
段の第2例を示す模式的な断面図である。
示す模式的な断面図であり、(b)は光拡散手段の第2
例を示す模式的な断面図である。
示す模式的な断面図であり、(b)は光拡散手段の第2
例を示す模式的な断面図である。
を示す模式的な断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 偏光板が配された前面とその反対側の後
面とを有する透過型の液晶パネルと、後面側に配置され
平行に近い照明光を該液晶パネルに入射する指向性バッ
クライトと、前面側に配置され該液晶パネルを透過した
照明光を拡散出射する光拡散手段とからなる液晶表示装
置において、 前記光拡散手段は2層以上の樹脂層から構成され、その
うちの少なくとも一層の樹脂層には、透明な微細粒子か
らなる光拡散層が形成され、 該微細粒子は、該微細粒子が形成された樹脂層と略等し
い屈折率を有する一方、該微細粒子が形成されていない
他の樹脂層とは異なる屈折率を有していることを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記光拡散層の該微細粒子は、多層に敷
き詰められて形成されていることを特徴とする請求項1
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 一対のガラス基板を貼り合わせ両者の間
隙に液晶を封入して液晶パネルを組み立てる組立工程
と、 該液晶パネルの片方のガラス基板表面に透明な充填材を
塗布し接合層を設ける塗布工程と、 予め粘着膜が形成された偏光板に微細粒子を散布して多
層に敷き詰め光拡散層を設ける散布工程と、 該光拡散層と該接合層とを重ね合わせ圧着して両者を一
体化し微細粒子の隙間を該充填材で埋める圧着工程とを
行なう液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記塗布工程では、紫外線硬化型の充填
材を塗布し、前記圧着工程では該偏光板と液晶パネルを
圧接しながら紫外線を照射することを特徴とする請求項
3に記載の液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP11704295A JP3291972B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11704295A JP3291972B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Publications (2)
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JPH08313891A true JPH08313891A (ja) | 1996-11-29 |
JP3291972B2 JP3291972B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=14702003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11704295A Expired - Lifetime JP3291972B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
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US (1) | US5706065A (ja) |
JP (1) | JP3291972B2 (ja) |
CN (1) | CN1105327C (ja) |
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