JP2005024924A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光拡散性粒子を接着層の界面から突出させることを有効に防止し、表示デバイスの表示画面を鮮明なものにできる液晶表示パネル部並びに液晶表示装置を提供する。
【解決手段】一対の透明基板7を液晶層8を介して対向させるとともに、前記一対の透明基板7のうち、一方の透明基板7の外側に偏光板12及び導光板4を配設してなる液晶表示装置であって、前記導光板4と偏光板12との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子3を含む接着層1を介在させるとともに、前記接着層1中の光拡散性粒子3を前記導光板4の接着界面近傍領域及び偏光板12の接着界面近傍領域で少なく設定する。
【選択図】図1
【解決手段】一対の透明基板7を液晶層8を介して対向させるとともに、前記一対の透明基板7のうち、一方の透明基板7の外側に偏光板12及び導光板4を配設してなる液晶表示装置であって、前記導光板4と偏光板12との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子3を含む接着層1を介在させるとともに、前記接着層1中の光拡散性粒子3を前記導光板4の接着界面近傍領域及び偏光板12の接着界面近傍領域で少なく設定する。
【選択図】図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示デバイスに用いられる液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、携帯情報端末や携帯電話等の表示画面には、液晶表示装置等の表示デバイスが使用されている。
【0003】
かかる液晶表示装置は、例えばSTN方式の液晶表示装置の場合、図3に示すごとく、矩形状を成すアクリル樹脂製の導光板104、及び該導光板104の一辺に沿って配されるアクリル樹脂製の導光ロッド105、及び該導光ロッド105の長手方向の両端に配される一対の光源106を有する面状照明部Iと、矩形状を成す一対のガラス製の透明基板107を液晶層108を介して対向させるとともに、前記透明基板107の外部側主面には位相差板111、偏光板112を両面テープ113により貼着した液晶表示パネル部IIと、前記面状照明部Iの導光板104及び液晶表示パネル部IIの偏光板112を接着する接着層101とから構成されている。
【0004】
このような液晶表示装置は、前述のごとく、面状照明部Iの導光板104の一主面から出射した光を、前記接着層101中の光拡散性粒子103により拡散させ、該拡散した光を偏光板112及び位相差板111を介して液晶層108内に入射させながら、該液晶層108に選択的に電圧を印加するとともに、該印加電圧によって液晶層108内の分子配列を画素領域ごとに可変させ、液晶層108を通過する光の割合を制御することにより画像表示が行われる。
【0005】
そして前記接着層101は、前記面状照明部Iの導光板104の一主面上から出射する光を無駄なく液晶表示パネル部IIへと入射させるために、面状照明部Iの導光板104と液晶表示パネル部IIの偏光板112とを接着する機能を果たすとともに、アクリル系の透明樹脂材料102と、該透明樹脂材料102中に一様に分散されるシリコーン系樹脂やガラス等から成る光拡散性粒子103との屈折率を異ならせることにより、該接着層101に入射した光を拡散させる機能を果たしている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−111908号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の液晶表示装置においては、前記偏光板112と導光板104との間に介在させる接着層101中の光拡散性粒子103は、接着層101全体に分散しているため、偏光板112との界面近傍に存在する光拡散性粒子103の存在が大きく影響し、該接着層101と偏光板112の界面を凸凹状としています。
【0008】
その結果、光拡散性粒子103によって、偏光板112の界面に空気層が生じ、外部からの光の拡散が遮られ、表示画像に輝度ムラが生じていた。
【0009】
また偏光板112の平坦性が損なわれることから、外部からの光の一部が偏光板112に望んだ角度で入射せず、光利用効率が低下することから、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性の低下といった問題を誘発していた。
【0010】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、光拡散性粒子103を接着層101の界面から突出させることを有効に防止し、表示デバイスの表示画像を鮮明なものにできる液晶表示装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、一対の透明基板を液晶層を介して対向させるとともに、前記一対の透明基板のうち、一方の透明基板の外側に偏光板及び導光板を配設してなる液晶表示装置であって、前記導光板と偏光板との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子を含む接着層を介在させるとともに、前記接着層中の光拡散性粒子を前記導光板の接着界面近傍領域及び偏光板の接着界面近傍領域で少なく設定したことを特徴とするものである。
【0012】
また本発明の液晶表示装置は、前記光拡散性粒子の平均分布密度が、接着界面近傍領域で0〜2×105個/cm3の範囲に設定したことを特徴とするものである。
【0013】
また更に本発明の液晶表示装置は、前記接着層が、導光板に接する第1の接着層、偏光板に接する第3の接着層、第1の接着層及び第3の接着層の間に配される第2の接着層からなり、第1の接着層および第3の接着層に含まれる光拡散性粒子の含有量が第2の接着層よりも少なく設定されていることを特徴とするものである。
【0014】
更にまた本発明の液晶表示装置は、前記光拡散性粒子の平均粒径を、0.1μm〜20μmとしたことを特徴とするものである。
【0015】
また更に本発明の液晶表示装置は、前記接着層を構成する透明樹脂材料の屈折率(n1)に対する前記光拡散性粒子の屈折率(n2)の割合(n2/n1)が、0.6〜0.99或は1.01〜1.60の範囲となるように設定したことを特徴とするものである。
【0016】
更にまた本発明の液晶表示装置は、前記接着層の光拡散性粒子が、線膨張係数が1.0×10−4/℃(20℃〜150℃の範囲で)以上であり、透明樹脂材料の粘度が6760CP(センチポイズ)(20℃)以下であることを特徴とするものである。
【0017】
本発明の液晶表示装置によれば、前記導光板と偏光板との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子を含む接着層を介在させるとともに、前記接着層中の光拡散性粒子を前記導光板の接着界面近傍領域及び偏光板の接着界面近傍領域で少なく設定したことから、前記導光板と偏光板との間に介在させる接着層中の光拡散性粒子が、該接着層の界面の凸凹を有効に防止できることから、偏光板と接着層との界面が密着するため、光の拡散を良好に成し、液晶表示パネルに均一な輝度の光を供給できる。
【0018】
また偏光板の平坦性が良くなることから、外部からの光(面状照明部I及び外部からの光)が偏光板に望んだ角度で入射し、光利用効率が低下することなく、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことができる。
【0019】
それ故、表示デバイスの表示画面を鮮明なものにできる液晶表示装置が得られる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示装置を添付図面に基づいて説明する。
【0021】
図1は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、大略的に、導光板4を有する面状照明部Iと、透明基板7の外側の主面に位相差板11、偏光板12を夫々配した構造を有する液晶表示パネル部IIとから成り、これら両者は、前記面状照明部Iの導光板4と液晶表示パネル部IIの偏光板12との間で接着層1により接着されている。
【0022】
そして前記液晶表示パネル部Iは、図2に示すごとく、矩形状を成す導光板4と、該導光板4の一辺に沿って配される導光ロッド5と、該導光ロッド5の長手方向の両端に配される一対の光源6とから構成されている。
【0023】
前記面状照明部Iの導光板4は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性透明樹脂材料や透明ガラスにより矩形状に形成されており、導光板4の下面(他主面)に多数の溝4aが設けられている。
【0024】
かかる導光板4は、導光ロッド5より入射した光を他主面に設けられた多数の溝4aにより一主面側に反射させ、該反射光を一主面より出射させる作用をなす。
【0025】
また導光板4の他主面に設けられる多数の溝4aは、導光ロッド5が配される導光板4の前記一辺と略平行となるように配列されており、各々が断面三角形状を成し、その深さが1μm〜70μm、開口幅が1μm〜70μmに夫々設定されている。
【0026】
前記多数の溝4aの形成密度は、導光板4の前記一辺より離間するにつれて漸次高くなるように(前記一辺の近傍:1本/mm〜2本/mm、前記一辺の対向辺近傍:9本/mm〜10本/mm)形成されており、これによって通過する光量が少ない導光板4の前記一辺の対向辺近傍で光を多く反射させ、導光板4より出射させる光量を導光板4全域に亘り、略均一となるようにしている。
【0027】
更に導光板4の一辺に沿って配される導光ロッド5は、直方体状に形成されており、その端面と導光板4の端面とを対向させた形で近接配置させている。そして光源6より入射した光を導光板4と対向する端面とは反対側の端面に設けられる多数の溝5aにより反射させ、該反射光を導光板4と対向する端面より出射させる作用を為しており、例えばアクリル樹脂を使用する場合、液状に成したアクリル樹脂を所定形状の金型に注入し成型することにより作製される。
【0028】
また導光ロッド5の端面に設けられる多数の溝5aは、各々が断面三角形状を成し、その深さが1μm〜70μm、開口幅が1μm〜70μmに夫々設定されている。
【0029】
前記多数の溝4aの形成密度は、導光ロッド5の両端に配される光源6近傍から長手方向中央近傍にかけて漸次高くなるように(前記光源近傍:1本/mm〜2本/mm、前記長手方向中央近傍:9本/mm〜10本/mm)形成されており、これによって通過する光量が少ない導光ロッド5の前記長手方向中央近傍で光を多く反射させ、導光ロッド5より出射させる光量を導光ロッド5全域に亘り、略均一となるようにしている。
【0030】
そして導光ロッド5の両端に配される光源6は、例えばn型半導体層とp型半導体層とを積層した構造を有するLED等が好適に用いられ、図示しない電極を介して電圧が印加されるとpn接合付近より光が発せられ、その光を導光ロッド5内に出射するようになっている。
【0031】
一方、前記面状照明部Iと接着層1を介して対向配置される液晶表示パネル部IIは、一対の透明基板7を間に所定の間隙を設けて対向配置させた上、両基板7の間隙に液晶層8を充填し、更に両基板の外側の主面に位相差板11、偏光板12を夫々配した構造を有している。即ち、面状照明部Iの導光板4と液晶表示パネル部IIの導光板12との間に接着層1が介在されている。
【0032】
前記一対の透明基板7は、ソーダ石灰ガラス等のアルカリガラスや硼珪酸ガラス等の無アルカリガラスのような透明な電気絶縁材料により、300μm〜1200μmの厚みに形成され、その一主面にはストライプ状の透明電極10や配向膜9等が設けられている。
【0033】
このような一対の透明基板7は、各々の透明電極10が平面視した状態で略直交するように一主面同士を対向させて配置され、この透明電極10の対向領域でマトリクス状の画素領域を構成している。
【0034】
これらの一対の透明基板7は、前記透明電極10や配向膜9、他主面上の位相差板11、偏光板12等を支持するとともに、両基板の間隙に液晶層8を充填するための所定の間隙を確保している。
【0035】
尚、前記透明基板7は、例えば従来周知のフロート法、リドロー法等により作製された素板ガラスを表面研磨することにより算術平均粗さRaで50nm以下になした後、これを洗浄することにより作製される。
【0036】
また前記透明電極10は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明な導電材料により形成されており、外部電源からの電力を供給することにより、両基板の透明電極10同士が対向する領域で個々の画素領域に選択的に電圧を印加する機能を果たしている。
【0037】
このような透明電極10は、上述の導電材料を従来周知のスパッタリング法や蒸着法あるいはCVD(Chemical Vapor Deposition)法によって透明基板7の一主面上に被着させるとともに、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を採用することによってストライプ状にパターニングすることによって形成される。
【0038】
更に前記一対の透明基板7の一主面には一対の配向膜9が透明電極10を被覆するように設けられ、かかる一対の配向膜9間に液晶層8が介在されている。
【0039】
前記一対の配向膜9は、各々が厚み0.03μm〜0.1μmのポリイミド樹脂から成り、その表面に一定方向に沿って溝が形成され、この溝の方向が一対の配向膜9同士で適当な角度(例えば90度〜270度)異なるように設定される。
【0040】
尚、前記配向膜9は、例えばポリイミド樹脂製の膜の表面を布などにより一定方向に沿ってラビングして溝を形成することにより作製される。
【0041】
そして前記一対の透明基板7間に介在される液晶層8は、例えばフェニルシクロヘキサン(PCH)系、エステル系、ビフェニル系、ジオキサン系等の母材に、例えばP−エステル系やP−ビフェニル系(電圧特性調整のため)、エタン系(粘度調整のため)、三環系や四環系(温度特性調整のため)等を適宜配合したネマチック型液晶材料が用いられている。かかる液晶材料は配向膜9表面の溝に沿って配列する性質を有しているため、配向膜9間に介在される液晶層8は液晶分子が螺旋状にツイスト配列した構造となる。
【0042】
一方、各透明基板7の他主面側に両面テープ13等により貼着される位相差板11は、直線偏光として入射された光を円偏光に変換し、これを液晶層8に対して透過させるとともに、前記円偏光を再び直線偏光に変換して直線偏光を偏光板12に透過させることにより、液晶表示パネル部IIの輝度を高める機能を果たしている。
【0043】
かかる位相差板11はポリカーボネート系、アモルファスポレオレフィン系等の材料から成る厚み40μm〜100μmのフィルムが好適に使用される。
【0044】
また上述の位相差板11の更に外側に設けられる偏光板12は、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み70μm〜90μm)、ヨウ素配向膜、ポリビニルアルコール(PVA)フィルム(厚み15μm〜25μm)、TACフィルム(厚み70μm〜90μm)、ポリカーボネ−ド(PC)フィルム(厚み80μm〜100μm)を順次積層したものが用いられ、外部より入射する光のうち、一定方向の偏光成分(直線偏光)のみを透過させる機能を有している。
【0045】
そして、上述した面状照明部Iの導光板4と、液晶表示パネル部IIの偏光板12の間には接着層1が介在されており、該接着層1によってこれらを固定するとともに、透過する光を適度に拡散させている。
【0046】
前記接着層1は、透明樹脂材料2中に光拡散性粒子3を含んで構成されており、該光拡散性粒子3を前記導光板4の接着界面近傍領域や偏光板12の接着界面近傍領域に存在しないように、もしくは光拡散性粒子3を前記両接着界面近傍領域に挟まれた領域よりも両接着界面近傍領域で少なくなるように設定されている。
【0047】
このような構成にすることにより、前記導光板4と偏光板12との間に介在させる接着層1中の光拡散性粒子3が、該接着層1と導光板4や偏光板12との界面を凸凹にさせることがなくなる。従って導光板4、偏光板12との界面の密着性が向上し、それ故、光の拡散を遮る気泡が多量に混入することを防止でき、画像を略均一な輝度で表示することが可能となり、接着力が向上する。
【0048】
また導光板4と偏光板12との間に介在させる接着層1における接着界面が平坦化されるため、偏光板12の表面も平坦性が良くなり、偏光板12を透明基板7に対して略平行に成すことができ、偏光板12を通過する光を所望する角度で出射させることで光利用効率の低下を防止し、その結果、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことが可能となる。
【0049】
かかる接着層1を形成するには、導光板4と偏光板12との間では、まず、導光板4の一主面に光拡散性粒子3を含まない透明樹脂材料2を塗布し半硬化させて塗布膜1yを形成した後、その上に光拡散性粒子3を含む透明樹脂材料2を塗布し同様に半硬化させて塗布膜1xを形成し、更にその上に光拡散性粒子3を含まない透明樹脂材料2を塗布して塗布膜1yを形成し、偏光板12を接着させた後、塗布膜1x,1yを硬化させることが行われる。
【0050】
このように接着層1の構成を多層化することにより、例えば透明樹脂材料2よりも比重の大きいチタニアやジルコニアのような光拡散性粒子3を用いて前記透明樹脂材料2中で該光拡散性粒子3が沈降するような場合であっても、接着層1から光拡散性粒子3が突出することを抑制することができる。
【0051】
前記接着層1を構成する透明樹脂材料2としては、例えばアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等に、紫外線により硬化するモノマーやオリゴマーを含むものが好適に用いられる。
【0052】
また前記透明樹脂材料2中に含まれる光拡散性粒子3は、該透明樹脂材料2とは屈折率の異なる材料から成り、具体的にはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、炭酸カルシウム等の無機系粒子、或はアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の有機系粒子が好適に使用される。
【0053】
この光拡散性粒子3の平均分布密度は、接着界面近傍領域で0〜2×105個/cm3、他の領域で3×106個/cm3〜8×1014個/cm3の範囲に設定している。
【0054】
前記接着界面近傍領域に含まれる光拡散性粒子3が、2×105個/cm3より多いと、接着層1の接着界面の平坦性が損なわれ、接着界面に気泡が混入し、外部からの光の拡散が充分得られず、表示画像に輝度ムラが生じる恐れがある。
【0055】
また他の領域に含まれる光拡散性粒子3が、3×106個/cm3より少ないと充分な光の拡散が得られず、8×1014個/cm3よりも多いと光拡散性粒子3により拡散される光量が多すぎて、偏光板12内に入射する光の輝度が低下するという問題を生じることがある。
【0056】
また前記光拡散性粒子3の平均粒径は、好適には0.1μm〜20μm、最適には1μm〜10μmにすると良く、平均粒径が0.1μmより小さいと、光拡散性粒子3により拡散される光量が不十分となる傾向にあり、また平均粒径が20μmより大きいと、光拡散性粒子3により拡散される光量が多すぎて、偏光板12内に入射する光の輝度が低下するという問題を生じることがある。
【0057】
更に前記接着層1を構成する透明樹脂材料2の屈折率(n1)に対する前記光拡散性粒子3の屈折率(n2)の割合(n2/n1)は、0.6〜0.99或は1.01〜1.6の範囲となるように設定することが好ましく、屈折率の比が0.99より大きい或は1.01より小さくなると、拡散される光量が不十分となる傾向にあり、また屈折率の比が0.6以下或は1.60以上となると、光拡散性粒子3により拡散される光量が多すぎて、偏光板12内に入射する光の輝度が低下することとなる。
【0058】
例えば透明樹脂2の材料となるアクリル系樹脂の屈折率は1.49、光拡散性粒子3に用いられるシリカの屈折率は1.46であり、屈折率比は1.02程度となり、この程度の屈折率の比であれば問題はない。
【0059】
また更に前記接着層1は、線膨張係数が1.0×10−4/℃(20℃〜150℃)を超える光拡散性粒子3を用いるときは、接着層1を構成する透明樹脂材料2は、その粘度を6760CP(センチポイズ)(25℃)以下に設定することが好ましい。
【0060】
【実験例】
上述した結果を確認するために次の実験を行った。この実験は、接着層1を3層構造とし、これら各層を構成する透明樹脂材料2の粘度を少しずつ変化させて複数の液晶表示装置サンプルを準備し、各サンプルを80℃の温度にさらした状態における液晶表示パネル部IIの画質を測定するというものである。
【0061】
尚、各構成部材の材料および光拡散性粒子の含有量を以下に示す。
【0062】
透明樹脂材料(3層とも同材料):ビスフェノール系エポキシ樹脂
光拡散性粒子:アクリル系樹脂
偏光板:トリアセチルセルロース
導光板:アクリル樹脂
光拡散性粒子の含有量
3層構造の前記上下層:0×105個/cm3
中央の光拡散性粒子:2×105個/cm3
以上の結果を表1に示している。
【0063】
【表1】
【0064】
この実験結果によると、透明樹脂材料の粘度が7020CP(センチポイズ)以上のとき、液晶表示パネルに輝度ムラが生じることがわかる。
【0065】
これに対し、透明樹脂材料の粘度が6760CP(センチポイズ)以下のときには、液晶表示パネルに輝度ムラが発生せず、より良好な液晶表示パネルの画質が得られている。
【0066】
以上のように透明樹脂材料2の粘度を6760CP(センチポイズ)(25℃)以下に設定することが好ましく、これは該光拡散性粒子3が熱により膨張しても、光拡散性粒子3付近の接着層1を構成する透明樹脂材料2が、該光拡散性粒子3の熱膨張により増加した体積分だけ周囲に逃げて該膨張を吸収することができ、導光板4や偏光板12との接着界面で導光板4や偏光板12が凹変形することがないためと考えられる。
【0067】
そしてこれにより前記接着層1と、導光板4や偏光板12との界面の平坦性が良くなり、導光板4、偏光板12を透明基板7に対して略平行に成すことができ、導光板4、偏光板12を通過する光を所望する角度で出射させることで光利用効率の低下を防止し、その結果、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことが可能となる。
【0068】
このような透明樹脂材料2は、例えばビスフェノール系エポキシ樹脂を70重量%用いた場合、これに官能エポキシ樹脂を25重量%、シランカップリング剤を5重量%添加・混合したものに、さらに2,4,6−トリオキソ−I,3,5−トリイルトリエチル−トリスを主成分とする硬化剤を適宜添加・混合することにより所望の粘度の透明樹脂材料が作製される。
【0069】
かくして上述した液晶表示装置は、面状照明部Iの導光板4の一主面から出射した光を、前記接着層1中の光拡散性粒子3により拡散させ、該拡散した光を偏光板2及び位相差板1を介して液晶層8内に入射させながら、該液晶層8に選択的に電圧を印加するとともに、該印加電圧によって液晶層8内の分子配列を画素領域ごとに可変させ、液晶層8を通過する光の割合を制御することにより画像表示が行われる。
【0070】
尚、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更・改良が可能である。
【0071】
例えば上述の図1に示す実施形態において、半透過型液晶表示装置に用いられる導光板4や偏光板12を光拡散性粒子3を含む接着層1で接着した場合について説明したが、これ以外にも透過型、反射型の液晶表示装置に用いられる導光板、偏光板、反射板等を接着した場合にも同様に適用できる。
【0072】
更に上述の実施形態においては、接着層1を構成する透明樹脂材料2として、紫外線硬化型のものを用いたが、これに換えて、感熱硬化型、感圧硬化型、溶剤揮発型の樹脂も使用することができる。
【0073】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置によれば、一対の透明基板を液晶層を介して対向させるとともに、前記一対の透明基板のうち、一方の透明基板の外側に偏光板及び導光板を配設してなる液晶表示装置であって、前記導光板と偏光板との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子を含む接着層を介在させるとともに、前記接着層中の光拡散性粒子を前記導光板の接着界面近傍領域及び偏光板の接着界面近傍領域で少なく設定したことから、前記導光板と偏光板との間に介在させる接着層中の光拡散性粒子が、該接着層から突出することを減少させることができ、偏光板との界面を密着させることで外部からの光の拡散を良好に成し、表示画像に均一な輝度の光を供給できる。
【0074】
また偏光板の平坦性が良くなることから、外部からの光が偏光板に望んだ角度で入射し、光利用効率が低下することなく、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことができる。
【0075】
それ故、表示デバイスの表示画面を鮮明なものにできる液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図2】本発明の面状照明部Iの平面図である。
【図3】従来の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
I・・・面状照明部
II・・・液晶表示パネル部
1・・・接着層
1x・・・光拡散性粒子を含む塗布膜
1y・・・光拡散性粒子を含まない塗布膜
2・・・透明樹脂材料
3・・・光拡散性粒子
4・・・導光板
4a・・・導光板の溝
5・・・導光ロッド
5a・・・導光ロッドの溝
6・・・光源
7・・・透明基板
8・・・液晶層
9・・・配向膜
10・・・透明電極
11・・・位相差板
12・・・偏光板
13・・・両面テープ
【発明の属する技術分野】
本発明は表示デバイスに用いられる液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、携帯情報端末や携帯電話等の表示画面には、液晶表示装置等の表示デバイスが使用されている。
【0003】
かかる液晶表示装置は、例えばSTN方式の液晶表示装置の場合、図3に示すごとく、矩形状を成すアクリル樹脂製の導光板104、及び該導光板104の一辺に沿って配されるアクリル樹脂製の導光ロッド105、及び該導光ロッド105の長手方向の両端に配される一対の光源106を有する面状照明部Iと、矩形状を成す一対のガラス製の透明基板107を液晶層108を介して対向させるとともに、前記透明基板107の外部側主面には位相差板111、偏光板112を両面テープ113により貼着した液晶表示パネル部IIと、前記面状照明部Iの導光板104及び液晶表示パネル部IIの偏光板112を接着する接着層101とから構成されている。
【0004】
このような液晶表示装置は、前述のごとく、面状照明部Iの導光板104の一主面から出射した光を、前記接着層101中の光拡散性粒子103により拡散させ、該拡散した光を偏光板112及び位相差板111を介して液晶層108内に入射させながら、該液晶層108に選択的に電圧を印加するとともに、該印加電圧によって液晶層108内の分子配列を画素領域ごとに可変させ、液晶層108を通過する光の割合を制御することにより画像表示が行われる。
【0005】
そして前記接着層101は、前記面状照明部Iの導光板104の一主面上から出射する光を無駄なく液晶表示パネル部IIへと入射させるために、面状照明部Iの導光板104と液晶表示パネル部IIの偏光板112とを接着する機能を果たすとともに、アクリル系の透明樹脂材料102と、該透明樹脂材料102中に一様に分散されるシリコーン系樹脂やガラス等から成る光拡散性粒子103との屈折率を異ならせることにより、該接着層101に入射した光を拡散させる機能を果たしている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−111908号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の液晶表示装置においては、前記偏光板112と導光板104との間に介在させる接着層101中の光拡散性粒子103は、接着層101全体に分散しているため、偏光板112との界面近傍に存在する光拡散性粒子103の存在が大きく影響し、該接着層101と偏光板112の界面を凸凹状としています。
【0008】
その結果、光拡散性粒子103によって、偏光板112の界面に空気層が生じ、外部からの光の拡散が遮られ、表示画像に輝度ムラが生じていた。
【0009】
また偏光板112の平坦性が損なわれることから、外部からの光の一部が偏光板112に望んだ角度で入射せず、光利用効率が低下することから、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性の低下といった問題を誘発していた。
【0010】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、光拡散性粒子103を接着層101の界面から突出させることを有効に防止し、表示デバイスの表示画像を鮮明なものにできる液晶表示装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、一対の透明基板を液晶層を介して対向させるとともに、前記一対の透明基板のうち、一方の透明基板の外側に偏光板及び導光板を配設してなる液晶表示装置であって、前記導光板と偏光板との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子を含む接着層を介在させるとともに、前記接着層中の光拡散性粒子を前記導光板の接着界面近傍領域及び偏光板の接着界面近傍領域で少なく設定したことを特徴とするものである。
【0012】
また本発明の液晶表示装置は、前記光拡散性粒子の平均分布密度が、接着界面近傍領域で0〜2×105個/cm3の範囲に設定したことを特徴とするものである。
【0013】
また更に本発明の液晶表示装置は、前記接着層が、導光板に接する第1の接着層、偏光板に接する第3の接着層、第1の接着層及び第3の接着層の間に配される第2の接着層からなり、第1の接着層および第3の接着層に含まれる光拡散性粒子の含有量が第2の接着層よりも少なく設定されていることを特徴とするものである。
【0014】
更にまた本発明の液晶表示装置は、前記光拡散性粒子の平均粒径を、0.1μm〜20μmとしたことを特徴とするものである。
【0015】
また更に本発明の液晶表示装置は、前記接着層を構成する透明樹脂材料の屈折率(n1)に対する前記光拡散性粒子の屈折率(n2)の割合(n2/n1)が、0.6〜0.99或は1.01〜1.60の範囲となるように設定したことを特徴とするものである。
【0016】
更にまた本発明の液晶表示装置は、前記接着層の光拡散性粒子が、線膨張係数が1.0×10−4/℃(20℃〜150℃の範囲で)以上であり、透明樹脂材料の粘度が6760CP(センチポイズ)(20℃)以下であることを特徴とするものである。
【0017】
本発明の液晶表示装置によれば、前記導光板と偏光板との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子を含む接着層を介在させるとともに、前記接着層中の光拡散性粒子を前記導光板の接着界面近傍領域及び偏光板の接着界面近傍領域で少なく設定したことから、前記導光板と偏光板との間に介在させる接着層中の光拡散性粒子が、該接着層の界面の凸凹を有効に防止できることから、偏光板と接着層との界面が密着するため、光の拡散を良好に成し、液晶表示パネルに均一な輝度の光を供給できる。
【0018】
また偏光板の平坦性が良くなることから、外部からの光(面状照明部I及び外部からの光)が偏光板に望んだ角度で入射し、光利用効率が低下することなく、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことができる。
【0019】
それ故、表示デバイスの表示画面を鮮明なものにできる液晶表示装置が得られる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示装置を添付図面に基づいて説明する。
【0021】
図1は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、大略的に、導光板4を有する面状照明部Iと、透明基板7の外側の主面に位相差板11、偏光板12を夫々配した構造を有する液晶表示パネル部IIとから成り、これら両者は、前記面状照明部Iの導光板4と液晶表示パネル部IIの偏光板12との間で接着層1により接着されている。
【0022】
そして前記液晶表示パネル部Iは、図2に示すごとく、矩形状を成す導光板4と、該導光板4の一辺に沿って配される導光ロッド5と、該導光ロッド5の長手方向の両端に配される一対の光源6とから構成されている。
【0023】
前記面状照明部Iの導光板4は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性透明樹脂材料や透明ガラスにより矩形状に形成されており、導光板4の下面(他主面)に多数の溝4aが設けられている。
【0024】
かかる導光板4は、導光ロッド5より入射した光を他主面に設けられた多数の溝4aにより一主面側に反射させ、該反射光を一主面より出射させる作用をなす。
【0025】
また導光板4の他主面に設けられる多数の溝4aは、導光ロッド5が配される導光板4の前記一辺と略平行となるように配列されており、各々が断面三角形状を成し、その深さが1μm〜70μm、開口幅が1μm〜70μmに夫々設定されている。
【0026】
前記多数の溝4aの形成密度は、導光板4の前記一辺より離間するにつれて漸次高くなるように(前記一辺の近傍:1本/mm〜2本/mm、前記一辺の対向辺近傍:9本/mm〜10本/mm)形成されており、これによって通過する光量が少ない導光板4の前記一辺の対向辺近傍で光を多く反射させ、導光板4より出射させる光量を導光板4全域に亘り、略均一となるようにしている。
【0027】
更に導光板4の一辺に沿って配される導光ロッド5は、直方体状に形成されており、その端面と導光板4の端面とを対向させた形で近接配置させている。そして光源6より入射した光を導光板4と対向する端面とは反対側の端面に設けられる多数の溝5aにより反射させ、該反射光を導光板4と対向する端面より出射させる作用を為しており、例えばアクリル樹脂を使用する場合、液状に成したアクリル樹脂を所定形状の金型に注入し成型することにより作製される。
【0028】
また導光ロッド5の端面に設けられる多数の溝5aは、各々が断面三角形状を成し、その深さが1μm〜70μm、開口幅が1μm〜70μmに夫々設定されている。
【0029】
前記多数の溝4aの形成密度は、導光ロッド5の両端に配される光源6近傍から長手方向中央近傍にかけて漸次高くなるように(前記光源近傍:1本/mm〜2本/mm、前記長手方向中央近傍:9本/mm〜10本/mm)形成されており、これによって通過する光量が少ない導光ロッド5の前記長手方向中央近傍で光を多く反射させ、導光ロッド5より出射させる光量を導光ロッド5全域に亘り、略均一となるようにしている。
【0030】
そして導光ロッド5の両端に配される光源6は、例えばn型半導体層とp型半導体層とを積層した構造を有するLED等が好適に用いられ、図示しない電極を介して電圧が印加されるとpn接合付近より光が発せられ、その光を導光ロッド5内に出射するようになっている。
【0031】
一方、前記面状照明部Iと接着層1を介して対向配置される液晶表示パネル部IIは、一対の透明基板7を間に所定の間隙を設けて対向配置させた上、両基板7の間隙に液晶層8を充填し、更に両基板の外側の主面に位相差板11、偏光板12を夫々配した構造を有している。即ち、面状照明部Iの導光板4と液晶表示パネル部IIの導光板12との間に接着層1が介在されている。
【0032】
前記一対の透明基板7は、ソーダ石灰ガラス等のアルカリガラスや硼珪酸ガラス等の無アルカリガラスのような透明な電気絶縁材料により、300μm〜1200μmの厚みに形成され、その一主面にはストライプ状の透明電極10や配向膜9等が設けられている。
【0033】
このような一対の透明基板7は、各々の透明電極10が平面視した状態で略直交するように一主面同士を対向させて配置され、この透明電極10の対向領域でマトリクス状の画素領域を構成している。
【0034】
これらの一対の透明基板7は、前記透明電極10や配向膜9、他主面上の位相差板11、偏光板12等を支持するとともに、両基板の間隙に液晶層8を充填するための所定の間隙を確保している。
【0035】
尚、前記透明基板7は、例えば従来周知のフロート法、リドロー法等により作製された素板ガラスを表面研磨することにより算術平均粗さRaで50nm以下になした後、これを洗浄することにより作製される。
【0036】
また前記透明電極10は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明な導電材料により形成されており、外部電源からの電力を供給することにより、両基板の透明電極10同士が対向する領域で個々の画素領域に選択的に電圧を印加する機能を果たしている。
【0037】
このような透明電極10は、上述の導電材料を従来周知のスパッタリング法や蒸着法あるいはCVD(Chemical Vapor Deposition)法によって透明基板7の一主面上に被着させるとともに、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を採用することによってストライプ状にパターニングすることによって形成される。
【0038】
更に前記一対の透明基板7の一主面には一対の配向膜9が透明電極10を被覆するように設けられ、かかる一対の配向膜9間に液晶層8が介在されている。
【0039】
前記一対の配向膜9は、各々が厚み0.03μm〜0.1μmのポリイミド樹脂から成り、その表面に一定方向に沿って溝が形成され、この溝の方向が一対の配向膜9同士で適当な角度(例えば90度〜270度)異なるように設定される。
【0040】
尚、前記配向膜9は、例えばポリイミド樹脂製の膜の表面を布などにより一定方向に沿ってラビングして溝を形成することにより作製される。
【0041】
そして前記一対の透明基板7間に介在される液晶層8は、例えばフェニルシクロヘキサン(PCH)系、エステル系、ビフェニル系、ジオキサン系等の母材に、例えばP−エステル系やP−ビフェニル系(電圧特性調整のため)、エタン系(粘度調整のため)、三環系や四環系(温度特性調整のため)等を適宜配合したネマチック型液晶材料が用いられている。かかる液晶材料は配向膜9表面の溝に沿って配列する性質を有しているため、配向膜9間に介在される液晶層8は液晶分子が螺旋状にツイスト配列した構造となる。
【0042】
一方、各透明基板7の他主面側に両面テープ13等により貼着される位相差板11は、直線偏光として入射された光を円偏光に変換し、これを液晶層8に対して透過させるとともに、前記円偏光を再び直線偏光に変換して直線偏光を偏光板12に透過させることにより、液晶表示パネル部IIの輝度を高める機能を果たしている。
【0043】
かかる位相差板11はポリカーボネート系、アモルファスポレオレフィン系等の材料から成る厚み40μm〜100μmのフィルムが好適に使用される。
【0044】
また上述の位相差板11の更に外側に設けられる偏光板12は、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み70μm〜90μm)、ヨウ素配向膜、ポリビニルアルコール(PVA)フィルム(厚み15μm〜25μm)、TACフィルム(厚み70μm〜90μm)、ポリカーボネ−ド(PC)フィルム(厚み80μm〜100μm)を順次積層したものが用いられ、外部より入射する光のうち、一定方向の偏光成分(直線偏光)のみを透過させる機能を有している。
【0045】
そして、上述した面状照明部Iの導光板4と、液晶表示パネル部IIの偏光板12の間には接着層1が介在されており、該接着層1によってこれらを固定するとともに、透過する光を適度に拡散させている。
【0046】
前記接着層1は、透明樹脂材料2中に光拡散性粒子3を含んで構成されており、該光拡散性粒子3を前記導光板4の接着界面近傍領域や偏光板12の接着界面近傍領域に存在しないように、もしくは光拡散性粒子3を前記両接着界面近傍領域に挟まれた領域よりも両接着界面近傍領域で少なくなるように設定されている。
【0047】
このような構成にすることにより、前記導光板4と偏光板12との間に介在させる接着層1中の光拡散性粒子3が、該接着層1と導光板4や偏光板12との界面を凸凹にさせることがなくなる。従って導光板4、偏光板12との界面の密着性が向上し、それ故、光の拡散を遮る気泡が多量に混入することを防止でき、画像を略均一な輝度で表示することが可能となり、接着力が向上する。
【0048】
また導光板4と偏光板12との間に介在させる接着層1における接着界面が平坦化されるため、偏光板12の表面も平坦性が良くなり、偏光板12を透明基板7に対して略平行に成すことができ、偏光板12を通過する光を所望する角度で出射させることで光利用効率の低下を防止し、その結果、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことが可能となる。
【0049】
かかる接着層1を形成するには、導光板4と偏光板12との間では、まず、導光板4の一主面に光拡散性粒子3を含まない透明樹脂材料2を塗布し半硬化させて塗布膜1yを形成した後、その上に光拡散性粒子3を含む透明樹脂材料2を塗布し同様に半硬化させて塗布膜1xを形成し、更にその上に光拡散性粒子3を含まない透明樹脂材料2を塗布して塗布膜1yを形成し、偏光板12を接着させた後、塗布膜1x,1yを硬化させることが行われる。
【0050】
このように接着層1の構成を多層化することにより、例えば透明樹脂材料2よりも比重の大きいチタニアやジルコニアのような光拡散性粒子3を用いて前記透明樹脂材料2中で該光拡散性粒子3が沈降するような場合であっても、接着層1から光拡散性粒子3が突出することを抑制することができる。
【0051】
前記接着層1を構成する透明樹脂材料2としては、例えばアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等に、紫外線により硬化するモノマーやオリゴマーを含むものが好適に用いられる。
【0052】
また前記透明樹脂材料2中に含まれる光拡散性粒子3は、該透明樹脂材料2とは屈折率の異なる材料から成り、具体的にはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、炭酸カルシウム等の無機系粒子、或はアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の有機系粒子が好適に使用される。
【0053】
この光拡散性粒子3の平均分布密度は、接着界面近傍領域で0〜2×105個/cm3、他の領域で3×106個/cm3〜8×1014個/cm3の範囲に設定している。
【0054】
前記接着界面近傍領域に含まれる光拡散性粒子3が、2×105個/cm3より多いと、接着層1の接着界面の平坦性が損なわれ、接着界面に気泡が混入し、外部からの光の拡散が充分得られず、表示画像に輝度ムラが生じる恐れがある。
【0055】
また他の領域に含まれる光拡散性粒子3が、3×106個/cm3より少ないと充分な光の拡散が得られず、8×1014個/cm3よりも多いと光拡散性粒子3により拡散される光量が多すぎて、偏光板12内に入射する光の輝度が低下するという問題を生じることがある。
【0056】
また前記光拡散性粒子3の平均粒径は、好適には0.1μm〜20μm、最適には1μm〜10μmにすると良く、平均粒径が0.1μmより小さいと、光拡散性粒子3により拡散される光量が不十分となる傾向にあり、また平均粒径が20μmより大きいと、光拡散性粒子3により拡散される光量が多すぎて、偏光板12内に入射する光の輝度が低下するという問題を生じることがある。
【0057】
更に前記接着層1を構成する透明樹脂材料2の屈折率(n1)に対する前記光拡散性粒子3の屈折率(n2)の割合(n2/n1)は、0.6〜0.99或は1.01〜1.6の範囲となるように設定することが好ましく、屈折率の比が0.99より大きい或は1.01より小さくなると、拡散される光量が不十分となる傾向にあり、また屈折率の比が0.6以下或は1.60以上となると、光拡散性粒子3により拡散される光量が多すぎて、偏光板12内に入射する光の輝度が低下することとなる。
【0058】
例えば透明樹脂2の材料となるアクリル系樹脂の屈折率は1.49、光拡散性粒子3に用いられるシリカの屈折率は1.46であり、屈折率比は1.02程度となり、この程度の屈折率の比であれば問題はない。
【0059】
また更に前記接着層1は、線膨張係数が1.0×10−4/℃(20℃〜150℃)を超える光拡散性粒子3を用いるときは、接着層1を構成する透明樹脂材料2は、その粘度を6760CP(センチポイズ)(25℃)以下に設定することが好ましい。
【0060】
【実験例】
上述した結果を確認するために次の実験を行った。この実験は、接着層1を3層構造とし、これら各層を構成する透明樹脂材料2の粘度を少しずつ変化させて複数の液晶表示装置サンプルを準備し、各サンプルを80℃の温度にさらした状態における液晶表示パネル部IIの画質を測定するというものである。
【0061】
尚、各構成部材の材料および光拡散性粒子の含有量を以下に示す。
【0062】
透明樹脂材料(3層とも同材料):ビスフェノール系エポキシ樹脂
光拡散性粒子:アクリル系樹脂
偏光板:トリアセチルセルロース
導光板:アクリル樹脂
光拡散性粒子の含有量
3層構造の前記上下層:0×105個/cm3
中央の光拡散性粒子:2×105個/cm3
以上の結果を表1に示している。
【0063】
【表1】
【0064】
この実験結果によると、透明樹脂材料の粘度が7020CP(センチポイズ)以上のとき、液晶表示パネルに輝度ムラが生じることがわかる。
【0065】
これに対し、透明樹脂材料の粘度が6760CP(センチポイズ)以下のときには、液晶表示パネルに輝度ムラが発生せず、より良好な液晶表示パネルの画質が得られている。
【0066】
以上のように透明樹脂材料2の粘度を6760CP(センチポイズ)(25℃)以下に設定することが好ましく、これは該光拡散性粒子3が熱により膨張しても、光拡散性粒子3付近の接着層1を構成する透明樹脂材料2が、該光拡散性粒子3の熱膨張により増加した体積分だけ周囲に逃げて該膨張を吸収することができ、導光板4や偏光板12との接着界面で導光板4や偏光板12が凹変形することがないためと考えられる。
【0067】
そしてこれにより前記接着層1と、導光板4や偏光板12との界面の平坦性が良くなり、導光板4、偏光板12を透明基板7に対して略平行に成すことができ、導光板4、偏光板12を通過する光を所望する角度で出射させることで光利用効率の低下を防止し、その結果、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことが可能となる。
【0068】
このような透明樹脂材料2は、例えばビスフェノール系エポキシ樹脂を70重量%用いた場合、これに官能エポキシ樹脂を25重量%、シランカップリング剤を5重量%添加・混合したものに、さらに2,4,6−トリオキソ−I,3,5−トリイルトリエチル−トリスを主成分とする硬化剤を適宜添加・混合することにより所望の粘度の透明樹脂材料が作製される。
【0069】
かくして上述した液晶表示装置は、面状照明部Iの導光板4の一主面から出射した光を、前記接着層1中の光拡散性粒子3により拡散させ、該拡散した光を偏光板2及び位相差板1を介して液晶層8内に入射させながら、該液晶層8に選択的に電圧を印加するとともに、該印加電圧によって液晶層8内の分子配列を画素領域ごとに可変させ、液晶層8を通過する光の割合を制御することにより画像表示が行われる。
【0070】
尚、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更・改良が可能である。
【0071】
例えば上述の図1に示す実施形態において、半透過型液晶表示装置に用いられる導光板4や偏光板12を光拡散性粒子3を含む接着層1で接着した場合について説明したが、これ以外にも透過型、反射型の液晶表示装置に用いられる導光板、偏光板、反射板等を接着した場合にも同様に適用できる。
【0072】
更に上述の実施形態においては、接着層1を構成する透明樹脂材料2として、紫外線硬化型のものを用いたが、これに換えて、感熱硬化型、感圧硬化型、溶剤揮発型の樹脂も使用することができる。
【0073】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置によれば、一対の透明基板を液晶層を介して対向させるとともに、前記一対の透明基板のうち、一方の透明基板の外側に偏光板及び導光板を配設してなる液晶表示装置であって、前記導光板と偏光板との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子を含む接着層を介在させるとともに、前記接着層中の光拡散性粒子を前記導光板の接着界面近傍領域及び偏光板の接着界面近傍領域で少なく設定したことから、前記導光板と偏光板との間に介在させる接着層中の光拡散性粒子が、該接着層から突出することを減少させることができ、偏光板との界面を密着させることで外部からの光の拡散を良好に成し、表示画像に均一な輝度の光を供給できる。
【0074】
また偏光板の平坦性が良くなることから、外部からの光が偏光板に望んだ角度で入射し、光利用効率が低下することなく、液晶表示装置の輝度や視認性、表示精細性を良好に成すことができる。
【0075】
それ故、表示デバイスの表示画面を鮮明なものにできる液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図2】本発明の面状照明部Iの平面図である。
【図3】従来の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
I・・・面状照明部
II・・・液晶表示パネル部
1・・・接着層
1x・・・光拡散性粒子を含む塗布膜
1y・・・光拡散性粒子を含まない塗布膜
2・・・透明樹脂材料
3・・・光拡散性粒子
4・・・導光板
4a・・・導光板の溝
5・・・導光ロッド
5a・・・導光ロッドの溝
6・・・光源
7・・・透明基板
8・・・液晶層
9・・・配向膜
10・・・透明電極
11・・・位相差板
12・・・偏光板
13・・・両面テープ
Claims (6)
- 一対の透明基板を液晶層を介して対向させるとともに、前記一対の透明基板のうち、一方の透明基板の外側に偏光板及び導光板を配設してなる液晶表示装置であって、
前記導光板と偏光板との間に、透明樹脂材料の内部に光拡散性粒子を含む接着層を介在させるとともに、前記接着層中の光拡散性粒子を前記導光板の接着界面近傍領域及び偏光板の接着界面近傍領域で少なく設定したことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記光拡散性粒子の平均分布密度は、接着界面近傍領域で0〜2×105個/cm3の範囲に設定したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記接着層は、導光板に接する第1の接着層、偏光板に接する第3の接着層、第1の接着層及び第3の接着層の間に配される第2の接着層からなり、第1の接着層および第3の接着層に含まれる光拡散性粒子の含有量が第2の接着層よりも少なく設定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。
- 前記光拡散性粒子の平均粒径を、0.1μm〜20μmとしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記接着層を構成する透明樹脂材料の屈折率(n1)に対する前記光拡散性粒子の屈折率(n2)の割合(n2/n1)は、0.6〜0.99或は1.01〜1.60の範囲となるように設定したことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記接着層の光拡散性粒子は、線膨張係数が1.0×10−4/℃(20℃〜150℃の範囲で)以上であり、透明樹脂材料の粘度が6760CP(センチポイズ)(20℃)以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の液晶表示装置。
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Cited By (6)
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JP2010529515A (ja) * | 2007-06-15 | 2010-08-26 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | ディスプレイ装置及びその製造方法 |
CN102043276B (zh) * | 2009-10-22 | 2012-07-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶显示器 |
CN102998841A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-03-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示基板和具有该显示基板的显示装置 |
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US8520167B2 (en) | 2010-07-01 | 2013-08-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid crystal display device |
US20210210470A1 (en) * | 2020-01-06 | 2021-07-08 | Innolux Corporation | Electronic device |
-
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8467016B2 (en) | 2005-10-04 | 2013-06-18 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display panel with polarization wire grid and method for fabricating the same |
JP2010529515A (ja) * | 2007-06-15 | 2010-08-26 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | ディスプレイ装置及びその製造方法 |
US8547495B2 (en) | 2007-06-15 | 2013-10-01 | Lg Display Co., Ltd. | Display device and method for manufacturing thereof |
CN102043276B (zh) * | 2009-10-22 | 2012-07-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶显示器 |
US8520167B2 (en) | 2010-07-01 | 2013-08-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid crystal display device |
CN102998841A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-03-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示基板和具有该显示基板的显示装置 |
US20210210470A1 (en) * | 2020-01-06 | 2021-07-08 | Innolux Corporation | Electronic device |
US11742335B2 (en) * | 2020-01-06 | 2023-08-29 | Innolux Corporation | Electronic device |
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