【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２Ｄ表示と３Ｄ表示との切替を可能とする２Ｄ／３Ｄ切替型の液晶表示パネルおよび液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の視界において、人間の２つの目は、空間的に離れて頭部に位置していることから、２つの異なる視点から見た像を知覚しており、人間の脳は、これらの２つの像の視差によって立体感を認識する。そして、この原理を利用し、観察者の左右それぞれの目に異なる視点から見た像を視認させることで視差を与え、３Ｄ（立体三次元）表示を行う液晶表示装置が開発されている。
【０００３】
３Ｄ表示を行う液晶表示装置においては、視点の異なる像を観察者の左右の目に供給するために、表示画面上における左眼用の像および右目用の像を、例えば色、偏光状態または表示時刻によってエンコードし、観察者が着用する眼鏡状のフィルタシステムによってこれらを分離して、各々の目に対応する像のみを供給するようにしたものがある。
【０００４】
また、液晶表示装置の表示パネル１０１に光の透過領域と遮断領域とがストライプ状に形成された視差バリア１０２を組み合わせ、観察者側においてフィルタシステム等の視覚的補助具を使用しなくても３Ｄ画像が認識される（自動立体表示）ようにした液晶表示装置もある。すなわち、表示パネル１０１にて生成される右目用画像および左目用画像に対して視差バリア１０２によって特定の視野角が与えられ（図１１（ａ）参照）、空間上の特定の観察領域からであれば、各々の目に対応する像のみが視認され、観察者において３Ｄ画像が認識される（図１１（ｂ）参照）。
【０００５】
このように、液晶表示装置に視差バリアを設けることにより、自動立体表示を行う装置は、例えば特許文献１において開示されている。尚、上記特許文献１では、視差バリアとしてパターン化位相差板を用いた構成が開示されている。
【０００６】
また、上述のような視差バリアを備えた液晶表示装置において、視差バリアの効果を有効／無効を切り替える手段をスイッチング液晶層等で設けることにより、３Ｄ表示と２Ｄ表示（平面表示）とを電気的に切り替えることができる装置が例えば特許文献２において開示されている。すなわち、特許文献２の装置ではスイッチング液晶層のＯＮ／ＯＦＦにより、視差バリアの効果を有効とした場合に３Ｄ表示を行い、視差バリアの効果を無効とした場合に２Ｄ表示を行う。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２２９５６７号公報（公開日平成１０年８月２５日）
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−１２３４６１号公報（公開日平成１０年５月１５日）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示装置の構成では、以下のような問題が生じる。
【００１０】
すなわち、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示装置は、３Ｄ表示時において、光源から出射された光が、スイッチング液晶層、視差バリア、および表示液晶層（表示画面を生成する液晶層）の３つのアクティブエリアを通過することによって３Ｄ表示を行うため、透過型液晶表示装置によって実現される。
【００１１】
一方、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示装置における２Ｄ表示時には、スイッチング液晶層が視差バリアを無効化する状態となるのみであり、光源から出射された光が、スイッチング液晶層、視差バリア、および表示液晶層の３つのアクティブエリアを通過することは３Ｄ表示時と変わらない。
【００１２】
上述するような２Ｄおよび３Ｄ表示が可能な液晶モジュール、すなわち２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、通常、スイッチング液晶層を含む表示用液晶パネル、パターン化位相差板等からなる視差バリア、および表示液晶層を含むスイッチング液晶パネルの３部材で構成される。そして、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、これらの部材をＵＶ硬化型樹脂や両面テープといった接着剤で貼り合せることにより実現される。
【００１３】
ここで、視差バリアと表示用液晶パネルとの貼り合わせに使われる接着剤は、視差バリアにおけるアクティブエリアと表示液晶層におけるアクティブエリアとの間で高精度の位置合わせが必要であることから、樹脂系の材料が用いられる。例えば、視差バリアと表示用液晶パネルとの貼り合わせの際には、これらの部材を樹脂系の材料からなる接着剤を介して貼り合わせ、位置合わせ後に接着剤を硬化させる。但し、上記接着剤に関しては、必要とされる接着強度については従来考えられていなかった。
【００１４】
しかしながら、図１２に示すように、特に視差バリアにパターン化位相差板１０１を用いる場合、表示用液晶パネル１０２におけるパターン化位相差板１０１との貼り合わせ面側に、該パターン化位相差板１０１との光学作用によって視差バリア機能を実現するための偏光板１０３が配される。このため、パターン化位相差板１０１と表示用液晶パネル１０２との貼り合わせに使われる接着剤１０４は、上記偏光板１０３表面とパターン化位相差板１０１表面とを貼り合わせることとなり、その接着強度を適切に設定することは重要であると考えられる。
【００１５】
すなわち、偏光板１０３は温度変化による伸縮を生じ易いため、接着面の接着強度が低いと、偏光板１０３表面と接着剤１０４との界面で剥がれが生じるといった不具合を生じる。図１２は、偏光板１０３の熱収縮によって偏光板１０３表面と接着剤１０４との界面で剥がれが生じた状態を示している。
【００１６】
そして、接着面の剥がれが生じると、その剥がれが生じたエリアで表示部のムラが発生し、表示品位が低下する。また、接着面の剥がれが生じることにより、２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおける落下などの耐衝撃性が低下し、信頼性も低下する。このような接着面での剥がれの現象は、画面サイズが大きくなるほど顕著に見られる。
【００１７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、偏光板と接着剤との界面における剥がれを防止し、表示品位および信頼性の高い２ｄ／３ｄ切替型液晶表示パネルを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、上記の課題を解決するために、２Ｄ表示および３Ｄ表示の両方の表示が可能であり、入力される画像データに応じて表示画像を生成する表示用液晶パネルと、３Ｄ表示時の表示画像に特定の視野角を与え３Ｄ効果を得る視差バリアとを有する２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、表示用液晶パネルは視差バリアとの貼り合わせ側において偏光板を有していると共に、上記視差バリアは上記偏光板との光学的作用によって上記３Ｄ効果を得るパターン化位相差板として具備されており、上記表示用液晶パネルとパターン化位相差板とは、上記偏光板との接着界面での剪断強度が４．５Ｎ／ｍｍ２以上となる接着剤にて貼り合わされていることを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、表示用液晶パネルとパターン化位相差板との貼り合わせに用いる接着剤の接着強度を、偏光板との接着界面での剪断強度が４．５Ｎ／ｍｍ２以上となるようにすることで、偏光板の伸縮による接着面の剥がれが無くなり、この剥がれによる表示品位の低下や剥がれの進行による信頼性の低下を防止することができる。
【００２０】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤が樹脂であることが好ましい。
【００２１】
上記接着剤を樹脂とすることで、該接着剤が上述の接着強度を容易に実現できる。
【００２２】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤がＵＶ硬化型樹脂であることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、表示用液晶パネルとパターン化位相差板との貼り合わせにおいてはＵＶ硬化型樹脂を使用することで、表示用液晶パネルとパターン化位相差板とを高精度にアライメントし、全面で固定することができる。すなわち、表示用液晶パネルおよびパターン化位相差板の位置合わせの終了後、ＵＶ照射してＵＶ硬化型アクリル系樹脂を硬化させることにより、表示用液晶パネルとパターン化位相差板とを強固に貼り合せると同時に、全面で固定して接着強度を維持することができる。
【００２４】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤の屈折率が１．４５以上１．５８以下であることが好ましい。
【００２５】
上記構成の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルでは、表示光は、パターン化位相差板と表示用液晶パネルとの貼り合わせ部分において接着剤の層を透過する。この時、接着剤と偏光板との屈折率に差が生じるとその界面で屈折が生じ、その屈折量が大きくなれば、特に３Ｄ表示画像における画像品位を低下させる。
【００２６】
これに対し、上記の構成によれば、接着剤の屈折率を、偏光板の屈折率に近い約１．５の値に設定することで表示品位に悪影響を与える屈折の発生を抑制できる。
【００２７】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤は、無色透明であり、かつ高温下で色調変化のない接着剤であることが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、表示用液晶パネルおよびパターン化位相差板の貼り合わせ部分において、貼り合わせ面のほぼ全面に接着剤が存在しても、該接着剤は無色透明であるため、色づきが発生しない。また、高温保存などにおいて接着剤が変色しないことで、温度補償の面での信頼性も向上する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。先ず、本実施の形態に係る２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルの概略構成を図２を参照して説明する。
【００３０】
上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、図２に示すように、表示用液晶パネル１０、パターン化位相差板２０、スイッチング液晶パネル３０を貼り合わせた構成となっている。また、本実施の形態に係る２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルに対して、駆動回路やバックライト（光源）等を実装することで２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示装置が提供される。
【００３１】
表示用液晶パネル１０は、ＴＦＴ液晶表示パネルとして具備されており、第１の偏光板１１、対向基板１２、液晶層１３、アクティブマトリクス基板１４、および第２の偏光板１５が積層されてなり、アクティブマトリクス基板１４には、表示を行うべき画像に対応した画像データがＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）等の配線５１を介して入力される。
【００３２】
すなわち、上記表示用液晶パネル１０は、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルに対し、画像データに応じた表示画面を生成する表示画像生成手段として備えられている。尚、表示画面を生成する機能を有するものであれば、表示用液晶パネル１０における表示方式（ＴＮ方式やＳＴＮ方式）や駆動方式（アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動）は特に限定されるものではない。
【００３３】
パターン化位相差板２０は、視差バリアの一部として機能するものであり、図３（ａ）に示すように、透明基板２１上に配向膜２２を形成し、さらにその上に液晶層２３を積層してなる構成である。また、上記パターン化位相差板２０のアクティブエリアにおいては、図３（ｂ）に示すように、それぞれ、偏光状態の異なる第１の領域２０Ａ（図中、斜線部にて示す）と第２の領域２０Ｂ（図中、射影部にて示す）とが交互にストライプ状に形成されている。
【００３４】
スイッチング液晶パネル３０は、駆動側基板３１、液晶層３２、対向基板３３、および第３の偏光板３４が積層されてなり、駆動側基板３１には液晶層３２のＯＮ時に駆動電圧を印加するための配線５２が接続されている。
【００３５】
スイッチング液晶パネル３０は、液晶層３２のＯＮ／ＯＦＦに応じて該スイッチング液晶パネル３０を透過する光の偏光状態を切り替える切替手段として配置されている。すなわち、スイッチング液晶パネル３０は、２Ｄ表示時と３Ｄ表示時とで、該スイッチング液晶パネル３０を透過する光への光学変調作用を異ならせる。尚、スイッチング液晶パネル３０は表示用液晶パネル１０のようにマトリクス駆動される必要は無く、駆動側基板３１および対向基板３３に備えられる駆動電極は該スイッチング液晶パネル３０のアクティブエリア全面に形成されればよい。
【００３６】
次に、上記構成の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルの表示動作について説明する。
【００３７】
先ず、図２に示す２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、各構成部材の光学軸の方向を図４にて例示する。尚、図４において示される光学軸は、液晶パネルおよび位相差板では配向膜における遅相軸の方向（すなわち、配向膜のラビング方向）、偏光板では透過軸の方向である。
【００３８】
図４の構成では、光源から出射された入射光は、最初に、スイッチング液晶パネル３０の第３の偏光板３４によって偏光される。また、スイッチング液晶パネル３０は、３Ｄ表示時はＯＦＦの状態で１／２波長板として作用する。
【００３９】
また、スイッチング液晶パネル３０を通過した光は、次にパターン化位相差板２０に入射される。パターン化位相差板２０の第１の領域２０Ａと第２の領域２０Ｂとでは、そのラビング方向、すなわち遅相軸の方向が異なるため、第１の領域２０Ａを通過した光と第２の領域２０Ｂを通過した光とでは、その偏光状態が異なる。図４の例では、第１の領域２０Ａを通過した光と第２の領域２０Ｂを通過した光との偏光軸が９０°異なっている。また、パターン化位相差板２０は液晶層２３の複屈折率異方性と膜厚とにより１／２波長板として作用するよう設定されている。
【００４０】
パターン化位相差板２０を通過した光は、表示用液晶パネル１０の第２の偏光板１５に入射される。３Ｄ表示時には、パターン化位相差板２０の第１の領域２０Ａを通過した光の偏光軸は第２の偏光板１５の透過軸と平行であり、第１の領域２０Ａを通過した光は偏光板１５を透過する。一方で、第２の領域２０Ｂを通過した光の偏光軸は第２の偏光板１５の透過軸と９０°の角度をなし、第２の領域２０Ｂを通過した光は偏光板１５を透過しない。
【００４１】
すなわち、図４の構成では、パターン化位相差板２０との第２の偏光板（視差バリア用偏光板）１５との関連した光学作用によって視差バリア（視差バリア手段）の機能が達成され、パターン化位相差板２０における第１の領域２０Ａが透過領域、第２の領域２０Ｂが遮断領域となる。
【００４２】
第２の偏光板１５を通過した光は、表示用液晶パネル１０の液晶層１３において黒表示を行う画素と白表示を行う画素とで異なる光学変調を受け、白表示を行う画素によって光学変調を受けた光のみが第１の偏光板１１を透過することで画像表示が行われる。
【００４３】
この時、上記視差バリアの透過領域を通過することや特定の視野角が与えられた光が、表示用液晶パネル１０において右目用画像および左目用画像のそれぞれに対応する画素を通過することで右目用画像と左目用画像とが異なる視野角に分離され、３Ｄ表示が行われる。
【００４４】
また、２Ｄ表示が行われる場合には、スイッチング液晶パネル３０がＯＮされ、該スイッチング液晶パネル３０を通過する光に対して光学変調が与えられない。スイッチング液晶パネル３０を通過した光は、次にパターン化位相差板２０を通過することで、第１の領域２０Ａを通過した光と第２の領域２０Ｂを通過した光とで異なる偏光状態が与えられる。
【００４５】
しかしながら、２Ｄ表示の場合では、３Ｄ表示の場合とは異なり、スイッチング液晶パネル３０での光学変調作用が無いため、パターン化位相差板２０を通過した光の偏光軸は、第２の偏光板１５の透過軸に対して、左右対称の角度のずれが生じることとなる。このため、パターン化位相差板２０の第１の領域２０Ａを通過した光、第２の領域２０Ｂを通過した光ともに、第２の偏光板１５を同じ透過率で透過し、パターン化位相差板２０と第２の偏光板１５との関連した光学作用による視差バリアの機能が達成されず（特定の視野角が与えられない）、２Ｄ表示となる。
【００４６】
続いて、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルの製造工程を、図５ないし図７を参照して説明する。図５はパターン化位相差板２０の製造工程、図６はスイッチング液晶パネル３０の製造工程、図７は２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルの組立工程を示すフローチャートである。また、表示用液晶パネル１０は従来のアクティブマトリクス基板と同様の製造工程によって製造されるため、その製造工程については省略する。
【００４７】
パターン化位相差板２０の製造工程においては、図５に示すように、先ず、基板２１となる素ガラスに対して洗浄を行い、洗浄された基板の片面にポリイミドを塗布し焼成することで配向膜２２を形成する（Ｓ１〜Ｓ３）。次に、配向膜２２に対して１回目のラビング処理（第１ラビング）を行う（Ｓ４）。第１ラビングにおけるラビング方向は、第２の領域２０Ｂのラビング方向とする。
【００４８】
第１ラビング後、洗浄された基板の配向膜２２上にレジストを塗布して仮焼きした後、露光、現像、乾燥の工程によって該レジストがパターニングされる（Ｓ５〜Ｓ８）。この時、パターニングされたレジストは、パターン化位相差板２０の第２の領域２０Ｂとなる箇所を覆うように形成されるものである。
【００４９】
こうしてパターニングされたレジストの形成された基板に対し、レジスト側から２回目のラビング処理（第２ラビング）を行う（Ｓ９）。第２ラビングにおけるラビング方向は、第１の領域２０Ａのラビング方向とする。この時、配向膜２２上のレジストで覆われた領域は、第１ラビングによって形成された遅相軸の向きが維持される。
【００５０】
第２ラビング後、洗浄された基板の配向膜２２上に残っているレジストに対して再度、露光（一括露光）、現像により残ったレジストが除去され、その後、乾燥される（Ｓ１０〜Ｓ１２）。乾燥された基板の配向膜２２上にＵＶ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ）硬化型液晶溶液がスピンコート法等によって塗布され、さらに該ＵＶ硬化型液晶溶液にＵＶ照射を行うことによって液晶分子が架橋され高分子化される（Ｓ１３〜Ｓ１４）。こうして、液晶層２３が形成される。
【００５１】
上記Ｓ１〜Ｓ１４の処理は、複数のパターン化位相差板２０を１枚の大型基板上に一括して形成するように実施される。このため、複数のパターン化位相差板２０が形成された基板を個々のパターン化位相差板２０に分断し、検査することで、パターン化位相差板２０が完成する（Ｓ１５〜Ｓ１７）。
【００５２】
次に、スイッチング液晶パネル３０の製造工程においては、図６に示すように、先ず、ＩＴＯによって駆動電極が形成された駆動側基板３１となるガラスに対して洗浄を行い、洗浄された基板の駆動電極側に、配向膜を印刷および焼成によって形成する（Ｓ２１〜Ｓ２３）。次に、上記配向膜に対してラビング処理を行う（Ｓ２４）。
【００５３】
上記ラビング後、洗浄された基板の配向膜上にスペーサー散布およびシール形成が行われ、対向基板３３が貼り合わされる（Ｓ２５〜Ｓ２７）。尚、Ｓ２７にて貼り合わされる対向基板３３は、通常のアクティブマトリクス型パネルに用いられるものと同様の構成であり、ここではその詳細な製造工程の説明を省略する。
【００５４】
また、上記Ｓ２１〜Ｓ２７の処理は、複数のスイッチング液晶パネル３０のセルを一括して形成するように実施される。こうして一括形成されたセルを個々のセルに分断し、各セル内に液晶を注入することで、スイッチング液晶パネル３０が完成する（Ｓ２８〜Ｓ３０）。さらに、本実施の形態にて用いられるスイッチング液晶パネル３０では、その片面にのみ第３の偏光板３４が貼り付けられる。
【００５５】
表示用液晶パネル１０、パターン化位相差板２０、およびスイッチング液晶パネル３０が完成すると、これらを貼り合わせることによって本実施の形態に係る２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルが組み立てられる。
【００５６】
上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルの組立工程では、図７に示すように、表示用液晶パネル１０にパターン化位相差板２０が接着剤にて貼り合わされる（Ｓ４１）。
【００５７】
さらに、パターン化位相差板２０付の表示用液晶パネル１０に、接着剤によってスイッチング液晶パネル３０を貼り合わせることにより、２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルが完成する（Ｓ４２〜Ｓ４３）。
【００５８】
上記構成の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、３Ｄ表示時の動作原理は図８に示すようになる。バックライト（光源）からの出射光に対し、第３の偏光板３４にて偏光した後、スイッチング液晶パネル３０のアクティブエリアにて、視差バリアの効果を有効とする光学変調を与える。
【００５９】
スイッチング液晶パネル３０のアクティブエリアを通過した光は、パターン化位相差板２０および第２の偏光板１５を通過する際に視差バリアによる効果を与えられ、表示用液晶パネル１０のアクティブエリアにて表示される画像（右目用画像および左眼用画像）に特定の視野角を与える。
【００６０】
一方、２Ｄ表示時の動作原理は図９に示すようになる。この場合、バックライト（光源）からの出射光に対し、第３の偏光板３４にて偏光した後、スイッチング液晶パネル３０のアクティブエリアを通過する際に光学変調を与えない。この時、スイッチング液晶パネル３０は視差バリアの効果を無効とする。
【００６１】
スイッチング液晶パネル３０のアクティブエリアを通過した光は、パターン化位相差板２０および第２の偏光板１５を通過する際に視差バリアによる効果を与えらず、表示用液晶パネル１０のアクティブエリアにて表示される画像は２Ｄ表示画像となる。
【００６２】
このように、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルでは、３Ｄ表示時および２Ｄ表示時の何れにおいても、バックライトから出射される光は、表示用液晶パネル１０、パターン化位相差板２０、およびスイッチング液晶パネル３０の各アクティブエリアを通過して画面表示に利用される。
【００６３】
尚、上記アクティブエリアとは、表示用液晶パネル１０については画素がマトリクス状に配置され表示画像が生成される領域、パターン化位相差板２０については第１および第２の領域がストライプ状に形成されている領域、スイッチング液晶パネル３０について液晶層３２への電圧の印加によって該スイッチング液晶パネル３０を通過する光に光学変調を与えることのできる領域を示す。
【００６４】
本実施の形態に係る２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、表示用液晶パネル１０、パターン化位相差板２０およびスイッチング液晶パネル３０を貼り合わせて構成されるものであり、特に、表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０の貼り合わせ面で用いられる接着剤の接着強度を適切とする点に特徴がある。以下、この特徴点について詳細に説明する。
【００６５】
本実施の形態に係る２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０は、図１に示すように、樹脂からなる接着剤４０によって貼りあわされている。尚、図１に示す２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０の貼り合わせ部を図示するものであり、スイッチング液晶パネル３０の図示を省略している。
【００６６】
表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０の貼り合わせは、最適な３Ｄ表示効果を得るために、表示用液晶パネル１０のアクティブエリアとパターン化位相差板２０のアクティブエリアとを高精度にアライメントする必要がある。このため、上記接着剤４０には例えばＵＶ硬化型樹脂を用いることが好ましく、表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０を上記接着剤４０を介して貼り合わせ、これらの位置合わせ後にＵＶ照射して接着剤４０を硬化させるといった貼り合わせ方法を取ることが好ましい。
【００６７】
これまで、ガラスのような剛体と偏光板といった熱膨張係数の大きく異なるものに接着剤を介してアライメントし、完全硬化して貼り合せるといったことが無かった。そのため、偏光板が温度により伸縮する知見はあったものの、その伸縮強度までは解らなかった。特に、液状の樹脂を用いた接着剤は、偏光板側面までモールするため、偏光板の伸縮により剥がれが生じやすい。そして、高温保存下において、この部分から剥れが進行して行くこととなる。
【００６８】
すなわち、本発明は、表示用液晶パネル１０とパターン化位相差板２０との貼り合わせ面において接着剤の接着強度が小さいと、周囲環境温度（特に高温下７０℃）の変化による偏光板の伸縮が生じ、偏光板表面と接着剤との界面で剥がれが生じやすくなるといった課題を発見したことによってなされたものである。したがって、本実施の形態に係る２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０の貼り合わせに用いる接着剤４０として、従来よりも接着強度の大きい接着剤４０を用いている。
【００６９】
ここで、本発明において表示用液晶パネルおよびパターン化位相差板の貼り合わせに用いる接着剤において、要求される接着強度を調べるため、以下の方法にて検討を行った。
【００７０】
先ず、上記接着剤として用いる樹脂として、アリル系樹脂およびアクリル系樹脂の２種類（何れもＵＶ硬化型樹脂とした）について、偏光板と該接着剤との界面における剪断強度を測定した。尚、ここでは、アリル系樹脂が従来構成における接着剤に相当するものであり、アクリル系樹脂が本発明における接着剤に相当する。
【００７１】
この剪断強度を測定するための剪断試験は、図１０（ａ），（ｂ）に示すような試験片に対して行った。すなわち、上記試験片は、２枚のガラス板６１の一方においてその表面に偏光板６２を形成し、該偏光板６２と他方のガラス板６１とを接着剤６３（上述のアリル系樹脂またはアクリル系樹脂）にて貼り合わせて形成した。
【００７２】
上記剪断試験では、上記試験片の２枚のガラス板６１の貼り合わせ面と平行に引っ張り力を与え、偏光板６２と該接着剤６３との界面における剥がれが生じた時点での剪断強度（剪断応力＝引っ張り力／貼り合わせ面面積）を測定し、これを接着強度として評価した。また、接着剤６３による貼り合わせ面は、引っ張り力と平行な方向に３ｍｍ、引っ張り力と垂直な方向に１５ｍｍとした（すなわち、貼り合わせ面面積４５ｍｍ２）。さらに、上記剪断試験は、接着剤６３の材料を同一とした試験片毎に２回ずつ行った。上記剪断試験の結果を以下の表１に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
さらに、上記剪断試験で用いた接着剤、すなわちアリル系樹脂およびアクリル系樹脂を、表示用液晶パネルおよびパターン化位相差板の貼り合わせに用いた液晶モジュールを作成し、該液晶モジュールを７０℃−ＤＲＹの条件下で２時間恒温槽に保存後、偏光板と接着剤との界面での剥がれを目視と顕微鏡とにより観察した。その結果、表１にも示すように、従来品（接着剤にアリル系樹脂を用いた構成）に剥がれが確認された。
【００７５】
上記表１の結果より、従来構成に相当するアリル系樹脂を用いた液晶モジュールでは偏光板と接着剤との界面で剥がれが生じたのに対し、本発明の構成に相当するアクリル系樹脂を用いた液晶モジュールでは剥がれが生じず、表示用液晶パネルとパターン化位相差板との貼り合わせにおいては、接着剤の接着強度を上げることで接着面での剥がれを防止できることが確認された。
【００７６】
さらに、試験片に対する剪断試験の結果を加味すると、表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０の貼り合わせに接着剤を４０を用いる構成の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、偏光板１５と接着剤４０との接着界面での剪断強度が４．５Ｎ／ｍｍ２以上となる接着剤４０を用いることで、接着界面での剥がれ防止の効果が得られることが確認された。
【００７７】
また、本実施の形態に係る２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、接着剤４０は、さらに以下の各性質を有することが要求される、あるいは、より好ましい。
【００７８】
まず、上記接着剤４０における屈折率は、約１．５であることが好ましい。これは以下の理由による。
【００７９】
上記構成の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルでは、表示光は、パターン化位相差板２０と表示用液晶パネル１０の貼り合わせ部分においては、当然ながら接着剤４０の層を透過する。この時、接着剤４０と第２の偏光板１５との屈折率に差が生じるとその界面で屈折が生じ、その屈折量が大きくなれば、特に３Ｄ表示画像における画像品位を低下させる要因となる。このため、接着剤４０の屈折率は、第２の偏光板１５の屈折率に近い値に設定されることが好ましく、その屈折率は約１．５（より具体的には、１．４５〜１．５８）であることが好ましい。
【００８０】
また、上記接着剤４０は、無色透明であり、かつ高温下で色調変化のない接着剤であることが好ましい。これは以下の理由による。
【００８１】
上記構成の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、表示用液晶パネル１０およびパターン化位相差板２０の貼り合わせ部分では、貼り合わせ面のほぼ全面に接着剤４０が存在するので、該接着剤４０は無色透明である必要がある。また、高温保存などにおいて変色しない接着剤４０を用いると、温度補償の面での信頼性が向上し好適である。
【００８２】
また、上記接着剤４０は、上記第２の偏光板１５表面を溶かさない材質である必要がある。これはもちろん、接着剤４０は、その接着強度が強くても、偏光板表面を溶かす物質では表示に悪影響を与えるためである。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルは、以上のように、表示用液晶パネルは視差バリアとの貼り合わせ側において偏光板を有していると共に、上記視差バリアは上記偏光板との光学的作用によって上記３Ｄ効果を得るパターン化位相差板として具備されており、上記表示用液晶パネルとパターン化位相差板とは、上記偏光板との接着界面での剪断強度が４．５Ｎ／ｍｍ２以上となる接着剤にて貼り合わされている構成である。
【００８４】
それゆえ、表示用液晶パネルとパターン化位相差板との貼り合わせに用いる接着剤の接着強度を従来よりも高くすることで、偏光板の伸縮による接着面の剥がれが無くなり、この剥がれによる表示品位の低下や剥がれの進行による信頼性の低下を防止することができるといった効果を奏する。
【００８５】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤が樹脂であることが好ましい。すなわち、上記接着剤を樹脂とすることで、該接着剤が上述の接着強度を容易に実現できるといった効果を奏する。
【００８６】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤がＵＶ硬化型樹脂であることが好ましい。
【００８７】
それゆえ、表示用液晶パネルおよびパターン化位相差板の位置合わせの終了後、ＵＶ照射してＵＶ硬化型アクリル系樹脂を硬化させることにより、表示用液晶パネルとパターン化位相差板とを強固に貼り合せると同時に、全面で固定して接着強度を維持することができる。これにより、表示用液晶パネルとパターン化位相差板とを高精度にアライメントし、全面で固定することができるといった効果を奏する。
【００８８】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤の屈折率が１．４５以上１．５８以下であることが好ましい。
【００８９】
それゆえ、接着剤の屈折率を、偏光板の屈折率に近い約１．５の値に設定することで表示品位に悪影響を与える屈折の発生を抑制できるといった効果を奏する。
【００９０】
また、上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいては、上記接着剤は、無色透明であり、かつ高温下で色調変化のない接着剤であることが好ましい。
【００９１】
それゆえ、表示用液晶パネルおよびパターン化位相差板の貼り合わせ部分において色づきが発生せず、また、高温保存などにおいて接着剤が変色しないことで、温度補償の面での信頼性も向上するといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおける表示用液晶パネルとパターン化位相差板との貼り合わせ部分を示す断面図である。
【図２】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルの一構成例を示す断面図である。
【図３】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルで用いられるパターン化位相差板の構成を示すものであり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は平面図である。
【図４】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおける各構成部材の光学軸の方向を示す図である。
【図５】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルで用いられるパターン化位相差板の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルで用いられるスイッチング液晶パネルの製造工程を示すフローチャートである。
【図７】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルの組立工程を示すフローチャートである。
【図８】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおける３Ｄ表示時の動作原理を示す図である。
【図９】上記２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおける２Ｄ表示時の動作原理を示す図である。
【図１０】接着剤の接着強度を測定するための剪断試験において用いられた試験片を示す図であり、図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は断面図である。
【図１１】３Ｄ表示原理を示すものであり、図１１（ａ）は視野バリアによる視野角の付与効果を示す図、図１１（ｂ）は３Ｄ表示画面の観察領域を示す図である。
【図１２】従来の２Ｄ／３Ｄ切替型液晶表示パネルにおいて、表示用液晶パネルとパターン化位相差板との貼り合わせ部分における偏光板と接着剤との界面で剥がれが生じた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 表示用液晶パネル
１５ 第２の偏光板（偏光板）
２０ パターン化位相差板（視差バリア）
３０ スイッチング液晶パネル
４０ 接着剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel and a liquid crystal display device capable of switching between 2D display and 3D display.
[0002]
[Prior art]
In a normal field of view, the human eye perceives images viewed from two different viewpoints since the two eyes are spatially separated from each other on the head, and the human brain recognizes these two eyes. The stereoscopic effect is recognized by the parallax of the image. Using this principle, a liquid crystal display device has been developed in which images viewed from different viewpoints are provided to the left and right eyes of an observer to give parallax and to perform 3D (stereoscopic three-dimensional) display.
[0003]
In a liquid crystal display device that performs 3D display, in order to supply images having different viewpoints to the left and right eyes of an observer, an image for the left eye and an image for the right eye on the display screen are displayed, for example, by color, polarization state, or display. Some are encoded by time of day and separated by a spectacle-like filter system worn by the observer to provide only the image corresponding to each eye.
[0004]
Further, a display panel 101 of a liquid crystal display device is combined with a parallax barrier 102 in which a light transmitting area and a light blocking area are formed in a stripe shape, so that a 3D image can be obtained without using a visual aid such as a filter system on the observer side. There is also a liquid crystal display device in which an image is recognized (automatic three-dimensional display). That is, a specific viewing angle is given to the right-eye image and the left-eye image generated by the display panel 101 by the parallax barrier 102 (see FIG. 11A), and the image is obtained from a specific observation region in space. For example, only the image corresponding to each eye is visually recognized, and the observer recognizes the 3D image (see FIG. 11B).
[0005]
As described above, an apparatus for performing an autostereoscopic display by providing a parallax barrier in a liquid crystal display device is disclosed in Patent Literature 1, for example. Note that Patent Document 1 discloses a configuration using a patterned retardation plate as a parallax barrier.
[0006]
Further, in the liquid crystal display device having the parallax barrier as described above, the means for switching the effect of the parallax barrier on / off is provided by a switching liquid crystal layer or the like, so that 3D display and 2D display (flat display) can be performed electrically. For example, a device capable of switching to is disclosed in Patent Document 2. That is, in the device of Patent Literature 2, 3D display is performed when the effect of the parallax barrier is enabled by ON / OFF of the switching liquid crystal layer, and 2D display is performed when the effect of the parallax barrier is disabled.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-229567 (publication date: August 25, 1998)
[0008]
[Patent Document 2]
JP-A-10-123461 (publication date May 15, 1998)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration of the above-described conventional 2D / 3D switching type liquid crystal display device has the following problems.
[0010]
That is, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display device, at the time of 3D display, the light emitted from the light source is divided into three active layers: a switching liquid crystal layer, a parallax barrier, and a display liquid crystal layer (a liquid crystal layer for generating a display screen). Since 3D display is performed by passing through an area, the display is realized by a transmissive liquid crystal display device.
[0011]
On the other hand, at the time of 2D display in the 2D / 3D switching type liquid crystal display device, only the switching liquid crystal layer invalidates the parallax barrier, and light emitted from the light source is transmitted to the switching liquid crystal layer, the parallax barrier, and the display. Passing through the three active areas of the liquid crystal layer is the same as in 3D display.
[0012]
A liquid crystal module capable of 2D and 3D display as described above, that is, a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel is usually a display liquid crystal panel including a switching liquid crystal layer, a parallax barrier including a patterned retardation plate, and the like. It is composed of three members, a switching liquid crystal panel including a liquid crystal layer. The 2D / 3D switching type liquid crystal display panel is realized by bonding these members with an adhesive such as a UV curable resin or a double-sided tape.
[0013]
Here, the adhesive used for bonding the parallax barrier and the display liquid crystal panel is made of a resin because it requires high-precision alignment between the active area of the parallax barrier and the active area of the display liquid crystal layer. System materials are used. For example, when bonding the parallax barrier and the display liquid crystal panel, these members are bonded via an adhesive made of a resin-based material, and after positioning, the adhesive is cured. However, regarding the above-mentioned adhesive, the required adhesive strength has not been considered conventionally.
[0014]
However, as shown in FIG. 12, when the patterned retardation film 101 is used particularly for the parallax barrier, the patterned retardation film 101 is provided on the side of the display liquid crystal panel 102 that is bonded to the patterned retardation film 101. The polarizing plate 103 for realizing the parallax barrier function by the optical function of the above is disposed. Therefore, the adhesive 104 used for bonding the patterned retardation plate 101 and the display liquid crystal panel 102 bonds the surface of the polarizing plate 103 and the surface of the patterned retardation plate 101, and the adhesive strength thereof It is considered important to set properly.
[0015]
That is, since the polarizing plate 103 easily expands and contracts due to a change in temperature, if the bonding strength of the bonding surface is low, a problem such as peeling off at the interface between the polarizing plate 103 surface and the adhesive 104 occurs. FIG. 12 shows a state in which peeling has occurred at the interface between the surface of the polarizing plate 103 and the adhesive 104 due to heat shrinkage of the polarizing plate 103.
[0016]
Then, when the adhesive surface peels off, unevenness of the display section occurs in the area where the peeling has occurred, and the display quality is degraded. In addition, the peeling of the bonding surface reduces the impact resistance such as dropping of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel and the reliability. Such a phenomenon of peeling at the bonding surface is more noticeable as the screen size increases.
[0017]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to prevent peeling at an interface between a polarizing plate and an adhesive, and to achieve a high display quality and a reliable 2d / 3d switching type liquid crystal display. To provide a panel.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The 2D / 3D switching type liquid crystal display panel of the present invention is capable of displaying both 2D display and 3D display in order to solve the above-mentioned problem, and a display for generating a display image according to input image data. / 2D switching type liquid crystal display panel having a liquid crystal panel for display and a parallax barrier for giving a specific viewing angle to a display image at the time of 3D display and obtaining a 3D effect, wherein the display liquid crystal panel is provided on the side where the parallax barrier is bonded. While having a polarizing plate, the parallax barrier is provided as a patterned retarder that obtains the 3D effect by an optical action with the polarizing plate, and the display liquid crystal panel, the patterned retarder, Is characterized by being bonded with an adhesive having a shear strength of 4.5 N / mm 2 or more at the bonding interface with the polarizing plate.
[0019]
According to the above configuration, the bonding strength of the adhesive used for bonding the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate is such that the shear strength at the bonding interface with the polarizing plate is 4.5 N / mm 2 or more. By doing so, peeling of the adhesive surface due to expansion and contraction of the polarizing plate is eliminated, and a decrease in display quality due to this peeling and a decrease in reliability due to progress of peeling can be prevented.
[0020]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, the adhesive is preferably a resin.
[0021]
By using a resin as the adhesive, the adhesive can easily realize the above-described adhesive strength.
[0022]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, the adhesive is preferably a UV-curable resin.
[0023]
According to the above configuration, when the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate are bonded to each other, the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate are aligned with high accuracy by using a UV curable resin. , Can be fixed on the whole surface. That is, after the alignment of the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate is completed, the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate are firmly adhered by UV irradiation to cure the UV curable acrylic resin. At the same time, it can be fixed on the entire surface to maintain the adhesive strength.
[0024]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, the adhesive preferably has a refractive index of 1.45 or more and 1.58 or less.
[0025]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel having the above-described configuration, the display light transmits through the adhesive layer at a portion where the patterned retardation plate and the display liquid crystal panel are bonded. At this time, if a difference occurs in the refractive index between the adhesive and the polarizing plate, refraction occurs at the interface, and if the amount of refraction increases, the image quality particularly in 3D display images deteriorates.
[0026]
On the other hand, according to the above configuration, by setting the refractive index of the adhesive to a value of about 1.5 close to the refractive index of the polarizing plate, it is possible to suppress the occurrence of refraction that adversely affects display quality.
[0027]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, it is preferable that the adhesive is a colorless and transparent adhesive that does not change color tone at high temperatures.
[0028]
According to the above configuration, even if an adhesive is present on almost the entire bonding surface in the bonding portion of the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate, the adhesive is colorless and transparent, so that coloring is performed. Does not occur. In addition, since the adhesive does not discolor during high-temperature storage, reliability in terms of temperature compensation is improved.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0030]
As shown in FIG. 2, the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel has a configuration in which a display liquid crystal panel 10, a patterned retardation plate 20, and a switching liquid crystal panel 30 are bonded. A 2D / 3D switchable liquid crystal display device is provided by mounting a drive circuit, a backlight (light source), and the like on the 2D / 3D switchable liquid crystal display panel according to the present embodiment.
[0031]
The display liquid crystal panel 10 is provided as a TFT liquid crystal display panel, and includes a first polarizing plate 11, a counter substrate 12, a liquid crystal layer 13, an active matrix substrate 14, and a second polarizing plate 15, which are laminated. Image data corresponding to an image to be displayed is input to the active matrix substrate 14 via a wiring 51 such as FPC (Flexible Printed Circuits).
[0032]
That is, the display liquid crystal panel 10 is provided as a display image generating means for generating a display screen according to image data, with respect to the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel. Note that the display method (TN method or STN method) and the drive method (active matrix drive or passive matrix drive) in the display liquid crystal panel 10 are not particularly limited as long as they have a function of generating a display screen. .
[0033]
The patterned retardation plate 20 functions as a part of a parallax barrier, and as shown in FIG. 3A, forms an alignment film 22 on a transparent substrate 21 and further forms a liquid crystal layer 23 thereon. This is a configuration formed by lamination. Further, in the active area of the patterned retardation plate 20, as shown in FIG. 3B, a first region 20A (indicated by a hatched portion in the figure) and a second region 20A having different polarization states, respectively. Regions 20B (indicated by projecting portions in the drawing) are alternately formed in a stripe shape.
[0034]
The switching liquid crystal panel 30 includes a drive-side substrate 31, a liquid crystal layer 32, a counter substrate 33, and a third polarizing plate 34, which are stacked to apply a drive voltage to the drive-side substrate 31 when the liquid crystal layer 32 is turned on. Are connected.
[0035]
The switching liquid crystal panel 30 is arranged as switching means for switching the polarization state of light passing through the switching liquid crystal panel 30 according to ON / OFF of the liquid crystal layer 32. That is, the switching liquid crystal panel 30 makes an optical modulation effect on light transmitted through the switching liquid crystal panel 30 different between 2D display and 3D display. The switching liquid crystal panel 30 does not need to be driven in a matrix like the display liquid crystal panel 10, and the driving electrodes provided on the driving substrate 31 and the counter substrate 33 are formed over the entire active area of the switching liquid crystal panel 30. Just fine.
[0036]
Next, a display operation of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel having the above configuration will be described.
[0037]
First, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel shown in FIG. 2, the direction of the optical axis of each component is illustrated in FIG. The optical axis shown in FIG. 4 is the direction of the slow axis in the alignment film (ie, the rubbing direction of the alignment film) in the liquid crystal panel and the retardation plate, and the direction of the transmission axis in the polarizing plate.
[0038]
In the configuration of FIG. 4, the incident light emitted from the light source is first polarized by the third polarizing plate 34 of the switching liquid crystal panel 30. The switching liquid crystal panel 30 functions as a half-wave plate in the OFF state during 3D display.
[0039]
The light that has passed through the switching liquid crystal panel 30 is then incident on the patterned retardation plate 20. Since the rubbing direction, that is, the direction of the slow axis is different between the first region 20A and the second region 20B of the patterned retardation plate 20, the light passing through the first region 20A and the second region 20B The polarization state of the light passing through is different. In the example of FIG. 4, the polarization axes of the light passing through the first region 20A and the light passing through the second region 20B are different by 90 °. The patterned retardation plate 20 is set to function as a half-wave plate by the birefringence anisotropy and the film thickness of the liquid crystal layer 23.
[0040]
The light that has passed through the patterned retardation plate 20 is incident on the second polarizing plate 15 of the display liquid crystal panel 10. At the time of 3D display, the polarization axis of light that has passed through the first region 20A of the patterned retardation plate 20 is parallel to the transmission axis of the second polarizing plate 15, and the light that has passed through the first region 20A is a polarizing plate. 15 through. On the other hand, the polarization axis of the light passing through the second region 20B forms an angle of 90 ° with the transmission axis of the second polarizing plate 15, and the light passing through the second region 20B does not pass through the polarizing plate 15.
[0041]
That is, in the configuration of FIG. 4, the function of the parallax barrier (parallax barrier means) is achieved by the optical action associated with the patterned retarder 20 and the second polarizer (polarizer for parallax barrier) 15. The first region 20A of the structured retardation plate 20 is a transmission region, and the second region 20B is a blocking region.
[0042]
The light that has passed through the second polarizing plate 15 is subjected to different optical modulation in the liquid crystal layer 13 of the display liquid crystal panel 10 between a pixel performing black display and a pixel performing white display, and the optical modulation is performed by the pixel performing white display. Image display is performed by transmitting only the received light through the first polarizing plate 11.
[0043]
At this time, the light passing through the transmission region of the parallax barrier or the light given a specific viewing angle passes through the pixels corresponding to the right-eye image and the left-eye image on the display liquid crystal panel 10 so that the right-eye image is displayed. The image for use and the image for left eye are separated into different viewing angles, and 3D display is performed.
[0044]
When 2D display is performed, the switching liquid crystal panel 30 is turned on, and no optical modulation is given to light passing through the switching liquid crystal panel 30. The light that has passed through the switching liquid crystal panel 30 then passes through the patterned retardation plate 20 so that different polarization states are given to the light that has passed through the first region 20A and the light that has passed through the second region 20B. Can be
[0045]
However, in the case of 2D display, unlike in the case of 3D display, since there is no optical modulation effect in the switching liquid crystal panel 30, the polarization axis of the light passing through the patterned retardation plate 20 is changed to the second polarization plate 15. Will be shifted symmetrically with respect to the transmission axis. Therefore, both the light that has passed through the first region 20A and the light that has passed through the second region 20B of the patterned retardation plate 20 pass through the second polarizing plate 15 at the same transmittance, and The function of the parallax barrier by the optical action related to the second polarizer 20 and 20 is not achieved (no specific viewing angle is given), and 2D display is performed.
[0046]
Subsequently, a manufacturing process of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel will be described with reference to FIGS. 5 is a flowchart showing a manufacturing process of the patterned retardation plate 20, FIG. 6 is a flowchart showing a manufacturing process of the switching liquid crystal panel 30, and FIG. 7 is a flowchart showing an assembling process of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel. Further, since the display liquid crystal panel 10 is manufactured by the same manufacturing process as that of the conventional active matrix substrate, the manufacturing process is omitted.
[0047]
In the manufacturing process of the patterned retardation plate 20, as shown in FIG. 5, first, the elementary glass serving as the substrate 21 is cleaned, and polyimide is coated on one surface of the cleaned substrate and baked, and then the alignment is performed. The film 22 is formed (S1 to S3). Next, a first rubbing process (first rubbing) is performed on the alignment film 22 (S4). The rubbing direction in the first rubbing is the rubbing direction of the second region 20B.
[0048]
After the first rubbing, a resist is applied onto the cleaned alignment film 22 of the substrate and calcined, and then the resist is patterned by exposure, development, and drying processes (S5 to S8). At this time, the patterned resist is formed so as to cover a portion to be the second region 20B of the patterned retardation plate 20.
[0049]
A second rubbing process (second rubbing) is performed on the substrate on which the patterned resist is formed from the resist side (S9). The rubbing direction in the second rubbing is the rubbing direction of the first region 20A. At this time, in the region covered with the resist on the alignment film 22, the direction of the slow axis formed by the first rubbing is maintained.
[0050]
After the second rubbing, the resist remaining on the cleaned alignment film 22 of the substrate is exposed again (collective exposure), the remaining resist is removed by development, and then dried (S10 to S12). A UV (Ultra-Violet) curable liquid crystal solution is applied on the dried alignment film 22 of the substrate by a spin coating method or the like, and the UV curable liquid crystal solution is irradiated with UV to crosslink liquid crystal molecules to form a polymer. (S13-S14). Thus, the liquid crystal layer 23 is formed.
[0051]
The processes of S1 to S14 are performed such that a plurality of patterned retardation plates 20 are collectively formed on one large substrate. Therefore, the substrate on which the plurality of patterned retarders 20 are formed is divided into individual patterned retarders 20 and inspected, thereby completing the patterned retarders 20 (S15 to S17).
[0052]
Next, in the manufacturing process of the switching liquid crystal panel 30, as shown in FIG. 6, first, the glass that becomes the driving side substrate 31 on which the driving electrodes are formed by ITO is cleaned, and the cleaned substrate is driven. An alignment film is formed on the electrode side by printing and baking (S21 to S23). Next, a rubbing process is performed on the alignment film (S24).
[0053]
After the rubbing, spacers are spread and seals are formed on the cleaned alignment film of the substrate, and the opposing substrate 33 is bonded (S25 to S27). The counter substrate 33 bonded in S27 has the same configuration as that used for a normal active matrix panel, and a detailed description of the manufacturing process is omitted here.
[0054]
Further, the processing of S21 to S27 is performed so as to collectively form the cells of the plurality of switching liquid crystal panels 30. The cells thus formed are divided into individual cells, and liquid crystal is injected into each cell, whereby the switching liquid crystal panel 30 is completed (S28 to S30). Further, in the switching liquid crystal panel 30 used in the present embodiment, the third polarizing plate 34 is attached only to one surface thereof.
[0055]
When the display liquid crystal panel 10, the patterned retardation plate 20, and the switching liquid crystal panel 30 are completed, the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment is assembled by bonding them.
[0056]
In the assembling process of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, as shown in FIG. 7, the patterned retardation plate 20 is bonded to the display liquid crystal panel 10 with an adhesive (S41).
[0057]
Further, the switching liquid crystal panel 30 is attached to the display liquid crystal panel 10 with the patterned retardation plate 20 with an adhesive to complete the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel (S42 to S43).
[0058]
FIG. 8 shows the principle of operation during 3D display in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel having the above configuration. After the light emitted from the backlight (light source) is polarized by the third polarizing plate 34, an optical modulation that makes the effect of the parallax barrier effective is given in the active area of the switching liquid crystal panel 30.
[0059]
The light that has passed through the active area of the switching liquid crystal panel 30 is given the effect of the parallax barrier when passing through the patterned retardation plate 20 and the second polarizer 15, and is displayed in the active area of the display liquid crystal panel 10. A specific viewing angle is given to the images to be obtained (the right-eye image and the left-eye image).
[0060]
On the other hand, the operation principle at the time of 2D display is as shown in FIG. In this case, after the light emitted from the backlight (light source) is polarized by the third polarizing plate 34, the light is not subjected to optical modulation when passing through the active area of the switching liquid crystal panel 30. At this time, the switching liquid crystal panel 30 negates the effect of the parallax barrier.
[0061]
The light that has passed through the active area of the switching liquid crystal panel 30 does not exert the effect of the parallax barrier when passing through the patterned retardation plate 20 and the second polarizing plate 15, and the light passes through the active area of the display liquid crystal panel 10. The displayed image is a 2D display image.
[0062]
As described above, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, in both the 3D display mode and the 2D display mode, the light emitted from the backlight emits the display liquid crystal panel 10, the patterned retardation plate 20, and the It passes through each active area of the switching liquid crystal panel 30 and is used for screen display.
[0063]
The active area is a region where pixels are arranged in a matrix and a display image is generated in the display liquid crystal panel 10, and the first and second regions are formed in a stripe shape in the patterned retardation plate 20. 2 shows a region where the optical modulation can be given to the light passing through the switching liquid crystal panel 30 by applying a voltage to the liquid crystal layer 32 in the switching liquid crystal panel 30.
[0064]
The 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment is configured by laminating a display liquid crystal panel 10, a patterned retardation plate 20, and a switching liquid crystal panel 30, and particularly, a display liquid crystal panel. It is characterized in that the bonding strength of the adhesive used on the bonding surface of the patterned retardation plate 10 and the patterned retardation plate 20 is appropriate. Hereinafter, this feature will be described in detail.
[0065]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the display liquid crystal panel 10 and the patterned retardation plate 20 are adhered with an adhesive 40 made of resin. Note that the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel shown in FIG. 1 illustrates a bonded portion of the display liquid crystal panel 10 and the patterned retardation plate 20, and the switching liquid crystal panel 30 is not shown. .
[0066]
The bonding of the display liquid crystal panel 10 and the patterned phase difference plate 20 is performed with high accuracy in order to obtain an optimal 3D display effect. Need to be aligned. For this reason, it is preferable to use, for example, a UV-curable resin as the adhesive 40. The display liquid crystal panel 10 and the patterned retardation plate 20 are bonded together via the adhesive 40, and after these positions are aligned, UV irradiation is performed. It is preferable to adopt a bonding method such as curing the adhesive 40.
[0067]
Until now, there has been no alignment between a rigid body such as glass and a polarizing plate having a large coefficient of thermal expansion such as a polarizing plate via an adhesive, and a complete curing and bonding. Therefore, although there was a finding that the polarizing plate expands and contracts due to temperature, the stretching strength was not known. In particular, since an adhesive using a liquid resin is molded to the side surface of the polarizing plate, the adhesive easily peels off due to expansion and contraction of the polarizing plate. Then, under high-temperature storage, peeling proceeds from this portion.
[0068]
That is, according to the present invention, when the bonding strength of the adhesive is small on the surface where the display liquid crystal panel 10 and the patterned retardation plate 20 are bonded, the expansion and contraction of the polarizing plate due to a change in the ambient environment temperature (especially 70 ° C. at a high temperature) This has been done by discovering the problem that the peeling is likely to occur at the interface between the polarizing plate surface and the adhesive. Therefore, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment, as the adhesive 40 used for bonding the display liquid crystal panel 10 and the patterned retardation plate 20, the adhesive 40 having an adhesive strength larger than that of the related art is used. Is used.
[0069]
Here, in order to examine the required adhesive strength of the adhesive used for bonding the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate in the present invention, the following method was examined.
[0070]
First, the shear strength at the interface between the polarizing plate and the adhesive was measured for two types of resins used as the adhesive, an allyl resin and an acrylic resin (both were UV-curable resins). Here, the allyl resin corresponds to the adhesive in the conventional configuration, and the acrylic resin corresponds to the adhesive in the present invention.
[0071]
The shear test for measuring the shear strength was performed on test pieces as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). That is, in the test piece, a polarizing plate 62 is formed on one surface of one of the two glass plates 61, and the polarizing plate 62 and the other glass plate 61 are bonded with an adhesive 63 (the above-mentioned allyl resin or acrylic resin). (Resin).
[0072]
In the above-mentioned shear test, a tensile force is applied in parallel to the bonding surface of the two glass plates 61 of the above-mentioned test piece, and the shear strength (shear) at the time when peeling at the interface between the polarizing plate 62 and the adhesive 63 occurs. (Stress = tensile force / laminated surface area) was measured and evaluated as adhesive strength. The bonding surface of the adhesive 63 was 3 mm in a direction parallel to the tensile force and 15 mm in a direction perpendicular to the tensile force (that is, the bonding surface area was 45 mm 2 ). Further, the above-mentioned shear test was performed twice for each test piece in which the material of the adhesive 63 was the same. The results of the shear test are shown in Table 1 below.
[0073]
[Table 1]
[0074]
Further, a liquid crystal module was prepared using the adhesive used in the above-mentioned shear test, ie, an allyl resin and an acrylic resin, for bonding a display liquid crystal panel and a patterned retardation plate. After being stored in a thermostat for 2 hours under the condition of DRY, peeling at the interface between the polarizing plate and the adhesive was observed visually and with a microscope. As a result, as shown in Table 1, peeling was confirmed in a conventional product (a configuration using an allyl resin as an adhesive).
[0075]
From the results in Table 1 above, in the liquid crystal module using the allyl-based resin corresponding to the conventional configuration, peeling occurred at the interface between the polarizing plate and the adhesive, whereas the acrylic resin corresponding to the configuration of the present invention was used. No peeling occurred in the liquid crystal module, and it was confirmed that in bonding the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate, peeling on the bonding surface could be prevented by increasing the bonding strength of the adhesive.
[0076]
Further, taking into account the results of the shearing test on the test piece, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel in which the adhesive is used for bonding the display liquid crystal panel 10 and the patterned retardation plate 20, the polarizing plate 15 is used. It was confirmed that by using the adhesive 40 having a shear strength of 4.5 N / mm 2 or more at the bonding interface between the adhesive and the adhesive 40, the effect of preventing peeling at the bonding interface was obtained.
[0077]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel according to the present embodiment, the adhesive 40 is required to have the following properties, or more preferably.
[0078]
First, the refractive index of the adhesive 40 is preferably about 1.5. This is for the following reason.
[0079]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel having the above configuration, the display light naturally passes through the layer of the adhesive 40 at the portion where the patterned retardation plate 20 and the display liquid crystal panel 10 are bonded. At this time, if a difference occurs in the refractive index between the adhesive 40 and the second polarizing plate 15, refraction occurs at the interface, and if the amount of refraction increases, this becomes a factor that deteriorates image quality especially in a 3D display image. . Therefore, the refractive index of the adhesive 40 is preferably set to a value close to the refractive index of the second polarizing plate 15, and the refractive index is about 1.5 (more specifically, 1.45 to 1.45). 1.58).
[0080]
Further, it is preferable that the adhesive 40 is an adhesive which is colorless and transparent and does not change color tone at high temperatures. This is for the following reason.
[0081]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel having the above-described configuration, the adhesive 40 is present on almost the entire bonding surface of the bonding portion of the display liquid crystal panel 10 and the patterned retardation plate 20. Must be colorless and transparent. In addition, it is preferable to use the adhesive 40 that does not discolor during high-temperature storage because the reliability in terms of temperature compensation is improved.
[0082]
The adhesive 40 must be made of a material that does not dissolve the surface of the second polarizing plate 15. This is because, of course, even if the adhesive 40 has a high adhesive strength, a substance that dissolves the surface of the polarizing plate adversely affects the display.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel of the present invention, the display liquid crystal panel has a polarizing plate on the side to be bonded to the parallax barrier, and the parallax barrier is optically compatible with the polarizing plate. And the patterned liquid crystal panel and the patterned retardation plate have a shear strength of 4.5 N / mm at the bonding interface with the polarizing plate. In this configuration, two or more adhesives are used.
[0084]
Therefore, by increasing the adhesive strength of the adhesive used for bonding the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate to a level higher than before, the peeling of the adhesive surface due to expansion and contraction of the polarizing plate is eliminated, and the display quality due to this peeling is eliminated. This has the effect of preventing a decrease in reliability and a decrease in reliability due to the progress of peeling.
[0085]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, the adhesive is preferably a resin. That is, by using the adhesive as a resin, there is an effect that the adhesive can easily realize the above-described adhesive strength.
[0086]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, the adhesive is preferably a UV-curable resin.
[0087]
Therefore, after the alignment of the display liquid crystal panel and the patterned retarder is completed, the display liquid crystal panel and the patterned retarder are firmly fixed by irradiating UV to cure the UV-curable acrylic resin. At the same time as bonding, it can be fixed on the entire surface to maintain adhesive strength. As a result, there is an effect that the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate can be aligned with high precision and fixed over the entire surface.
[0088]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, the adhesive preferably has a refractive index of 1.45 or more and 1.58 or less.
[0089]
Therefore, by setting the refractive index of the adhesive to a value of about 1.5, which is close to the refractive index of the polarizing plate, it is possible to suppress the occurrence of refraction that adversely affects display quality.
[0090]
In the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel, it is preferable that the adhesive is a colorless and transparent adhesive that does not change color tone at high temperatures.
[0091]
Therefore, coloring does not occur at the bonded portion of the display liquid crystal panel and the patterned retardation plate, and since the adhesive does not discolor during high-temperature storage, the reliability in terms of temperature compensation is improved. It works.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates one embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view illustrating a bonded portion of a display liquid crystal panel and a patterned retardation plate in a 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
3A and 3B show a configuration of a patterned retardation plate used in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel. FIG. 3A is a cross-sectional view, and FIG. 3B is a plan view.
FIG. 4 is a diagram showing the direction of the optical axis of each component in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
FIG. 5 is a flowchart showing a manufacturing process of a patterned retardation plate used in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
FIG. 6 is a flowchart showing a manufacturing process of a switching liquid crystal panel used in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
FIG. 7 is a flowchart showing an assembling process of the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
FIG. 8 is a diagram showing an operation principle at the time of 3D display in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
FIG. 9 is a diagram showing an operation principle at the time of 2D display in the 2D / 3D switching type liquid crystal display panel.
FIG. 10 is a view showing a test piece used in a shear test for measuring the adhesive strength of the adhesive, FIG. 10 (a) is a perspective view, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view.
11A and 11B show the principle of 3D display, in which FIG. 11A is a view showing the effect of providing a viewing angle by a view barrier, and FIG. 11B is a view showing an observation area of a 3D display screen.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state where peeling has occurred at an interface between a polarizing plate and an adhesive at a bonding portion between a display liquid crystal panel and a patterned retardation plate in a conventional 2D / 3D switching type liquid crystal display panel. It is.
[Explanation of symbols]
10 display liquid crystal panel 15 second polarizing plate (polarizing plate)
20 Patterned phase difference plate (parallax barrier)
30 switching liquid crystal panel 40 adhesive
