JP5243811B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、表示パネルを用いた表示装置に関する。特に、表示面側の周縁に黒色遮光部が設けられた透光性基板が表示パネルに貼り付けられた表示装置に関する。
液晶表示装置は、携帯電話、ＰＤＡ、電子辞書、カーナビゲーションシステム、音楽プレーヤー等、各種機器に用いられている。図６は、従来公知の液晶表示装置の説明図であり、上段に平面図、下段に縦断面図である。液晶表示装置は、図６に示すように、液晶表示パネル６２と、その上部にフロントプレートとしての透光性基板６８が設けられている。液晶表示パネル６２は、２枚のガラス基板間にシール材を介して液晶層が狭持されており、２枚のガラス基板の外面には偏光板が貼り付けられている。透光性基板６８は全面が透明であり、黒色遮光部７４は、液晶表示パネル６２の外周部の光を遮蔽するとともに、液晶表示パネル６２に表示される領域を区画している。この黒色遮光部７４は、表示領域外の画像をユーザに視認させないようにするため、また、表示部のデザイン性を向上させるために設けられている。
このような表示装置は、各種機器の薄型化に伴い、透光性基板６８や液晶表示パネル６２を構成するガラス基板の薄型化が進んでいる（例えば、０．２５〜０．２０ｍｍ）。また、表示パネルと透光性基板との間隔を狭くするニーズ（例えば、０．２ｍｍ以下）も増えている。
ところが、液晶表示装置の薄型化に伴い、液晶表示装置を搭載する携帯機器等の落下や、液晶表示パネル６２の表示面に対する落下物等により、液晶表示パネル６２が破損し易くなった。更には、この液晶表示パネル６２と透光性基板６８との間に空気層が介在すると、液晶表示パネル６８の表示面や透光性基板６８の下側表面で光が反射し、この反射損により表示面が暗くなるおそれもあった。
そこで、これを解決する方法として、例えば、特許文献１に示すように、液晶表示パネル６２と透光性基板６８との間に透明接着剤を充填する方法が提案されている。図７は、従来公知である液晶表示装置の端部を示す縦断面図である。液晶表示装置６０は、液晶表示パネル６２と、フロントプレートとしての透光性基板６８との間に、透光性接着剤７６を充填した構造を備えている。液晶表示パネル６２は、ＴＦＴを搭載したＴＦＴ基板９２と、カラーフィルタ７９Ｒ、７９Ｇ、７９Ｂを形成したカラーフィルタ基板９６とがシール材９４を介して接着されており、両基板間には液晶層９０が狭持されている。カラーフィルタ基板９６の液晶層９０側には透明電極が形成されている。カラーフィルタ基板９６には、ブラックマトリクス７８が設けられ、光が透過しないように構成されている。液晶表示パネル６２は、ＴＦＴ基板９２、カラーフィルタ基板９６の外面には偏光板６５及び６７が貼り付けられている。この構造によれば、液晶表示パネル６２と透光性基板６８とが透明接着剤７６により一体化している。そのために耐衝撃性を向上させることができる。また、透光性基板６８や偏光板の屈折率に近い屈折率を有する透明接着剤７６を採用することによって、偏光板６７と透明接着剤７６の界面や透光性基板６８と透明接着剤７６との界面での反射損失を低減させることができる。
この透明接着剤７６として、主に、紫外線や可視光線などの光を照射することによって硬化する光硬化型の光学接着剤が用いられている。熱によって硬化させる熱硬化型の接着剤も使用することができるが、例えば、１００℃以上の高温に晒されると液晶層９０や偏光板６５及び６７の光学材料が劣化する、或いは、接着剤の保存期間が短い等の課題があり、使用し難い面があった。
これに対して、光硬化型接着剤は、室温程度の環境下で接着が可能である等の利便性を有している。このような光学接着剤を硬化する工程としては、液晶表示パネル６２と透光性基板６８との間に透明接着剤７６を充填させた後に、透光性基板６８側から紫外線等の光を照射させる第一工程と、液晶表示パネル６２の側方から光を照射させる第二工程とからなる。これは、第一工程によって透光性基板６８側から光Ａ１を照射して、透光性基板６８の透光部に位置する透光性接着剤６８を硬化させる。しかし、黒色遮光部７４の下部に位置する透明接着剤７６は影となり、硬化不足が生じてしまう。そこで、第二工程によって液晶表示パネル６２の側方から光Ａ２を照射させる。これにより、黒色遮光部７４の下部の透明接着剤７６を硬化させることとなる。
特開平９−２７４５３６号公報
しかしながら、上述した液晶表示装置では、液晶表示パネル６２と透光性基板６８の間隔が狭いため光Ａ２が浸透し難い。また、透光性基板６８の黒色遮光部７４において光の吸収が大きいため、黒色遮光部７４で繰り返し光Ａ２が反射しながら伝播することで減衰してしまい、黒色遮光部７４近傍の透明接着剤７６が充分に硬化されないおそれがあった。
また、表示パネル６２においても、ブラックマトリクス７８が透光性基板６８の黒色遮光部７４に対向するように設けられている。そのため、ブラックマトリクス７８においても光の吸収が大きくなり、光Ａ２が更に減衰してしまう。そのために、黒色遮光部７４の下部領域に透明接着剤７６の未硬化部が残留することとなる。
透明接着剤７６の未硬化部が残留すると、液晶表示パネル６２と透光性基板６８の黒色遮光部７４近傍で十分に接着強度が得られず、落下強度などの機械的強度が損なわれることが問題となる。
また、透明接着剤７６が硬化の過程で接着剤自体の体積収縮を伴う。透明接着剤７６に未硬化部が残留すると、黒色遮光部７４近傍では体積収縮が小さくなる。このため、透明接着剤７６の厚みに斑が生じ、透光性基板６８を貼り付けた液晶表示パネル６２が変位するおそれがあった。図８を用いて具体的に説明する。図８は、従来公知である液晶表示装置の説明図であり、上段に平面図、中段に縦断面図であり、下段にＴＦＴ基板９２とカラーフィルタ基板９６との間隔を示す説明図である。図８に示すように、液晶表示パネル６２は、透光性基板６８の周縁に、光を遮蔽する黒色遮光部７４が設けられている。液晶表示パネル６２は、液晶表示パネル６２と、その上部にフロントプレートとしての透光性基板６８が設けられている。液晶表示パネル６２は、ＴＦＴ基板９２とカラーフィルタ基板９６とがシール材９４やスペーサー材９８を介して狭持され、その間隙に液晶層９０が充填されている。黒色遮光部７４に未硬化部が残留すると、黒色遮光部７４近傍では体積収縮が小さく、表示領域では体積収縮が大きいので、ＴＦＴ基板９２、カラーフィルタ基板９６が変形してしまい、ＴＦＴ基板９２、カラーフィルタ基板９６の間隔（ｃｅｌｌ ｇａｐ）に斑が生じてしまう。このため、表示斑が生じるなど表示面における画質が劣化するおそれがあった。特に、従来、液晶表示パネル６２を構成する基板の厚みが０．５ｍｍ程度であるのに対して、最近では、エッチングやポリッシングにより研磨、薄型化されて厚みが０．２ｍｍ〜０．２５、ｍｍと薄くなってきており、体積収縮の不均一の影響を特に受け易くなっている。
そこで、この黒色遮光部７４の膜厚を薄くすることで光学密度を下げて、光透明性基板側からの透過性を高めることや、黒色遮光部をハーフミラー構造にすることも考えられるが、黒濃度が低下すると上方から液晶表示パネル６２の端部が視認できたり、下方からのバックライトが上部に漏れ出したりして、デザイン性が低下する。このため、この黒色遮光部７４の黒濃度が高いほうが望ましい。
本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、透光性基板を光学接着剤で硬化させる場合に、その周縁に設けられた黒色遮光部近傍の接着斑を低減させ、機械的な接着強度を高めるとともに、光学接着剤の硬化斑に基づく画質の劣化を防止することができる表示装置を提供することを目的とする。
以上のような目的を達成するために、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１） 画像を表示させる表示面を有する表示パネルと、前記表示面に対向し、光を透過する透光性基板とを備え、前記透光性基板の前記表示面側における周縁には光を遮光する黒色遮光部が設けられ、光の照射で硬化する透光性接着剤により前記表示パネルと前記透光性基板とが一体に接着された表示装置であって、前記黒色遮光部の表示面側には、光の反射率が高い反射部が設けられていることを特徴とする表示装置とした。
（２） （１）に記載の表示装置において、前記表示パネルの周縁には、遮光性を有する第二黒色遮光部が設けられており、前記第二黒色遮光部の表示面側には、光の反射率が高い第二反射部が設けられていることを特徴とする表示装置とした。
（３） （２）に記載の表示装置において、前記第二反射部は、前記表示面側からのユーザの視野範囲外に設けられていることを特徴とする表示装置とした。
この発明によれば、機械的な接着強度を高めるとともに、光学接着剤の硬化斑に基づく画質の劣化を防止することができる。
本発明の好適な一実施例における表示装置について図１から図５を用いて以下に説明する。尚、本実施例においては、表示装置の一例として液晶表示装置１０を採用する。
図１は、本発明の第１実施例における液晶表示装置を示す正面図である。図１に示すように、液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１２上に、カバープレート１８が配置された構成となっている。また、カバープレート１８は、その中心が光を透過する透光領域であり、その周縁が光を遮蔽する遮光領域である。この液晶表示装置１０の透光領域から、液晶表示パネル１２によって表示される画像がユーザによって視認可能であり、遮光領域によって隠された箇所はユーザによって視認できない。また、後述する図２は、線分Ｙに沿った液晶表示装置を示す縦断面図であり、後述する図３は、線分Ｘに沿った液晶表示装置の一部を示す縦断面図である。
図２は、本発明の第１実施例における液晶表示装置を示す縦断面図である。図２に示すように、液晶表示装置１０は、液晶素子を用いた表示装置である。液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１２、カバープレート１８、ドライバＩＣ２０、フレキシブルプリント基板２２、バックライトユニット２４を含む構成である。
液晶表示パネル１２は、薄板形状である。この液晶表示パネル１２は、ドライバＩＣ２０からの信号に応じて画像を表示する表示面１２ａを有する。液晶表示パネル１２は、主に、ＴＦＴ基板３０とカラーフィルタ基板２８と偏光板１４及び１６とから構成されている。偏光板１４、ＴＦＴ基板３０、カラーフィルタ基板２８、偏光板１６は、順に積層された状態で構成されている。液晶表示パネル１２は、その表示面１２ａに光学接着剤２６でカバープレート１８と接着される。偏光板１４及び１６は、ＴＦＴ基板３０とカラーフィルタ基板２８とを狭持するように配置されている。これら偏光板１４及び１６は、特定の偏光方向の光を透過させる。また、偏光板１４の上面が表示面１２ａとなる。この液晶表示パネル１２について詳しくは図３を用いて後述する。
カバープレート１８は、薄板形状である。このカバープレート１８は、液晶表示パネル１２を表示面１２ａ側から覆う基板である。カバープレート１８は、その中心部が透過性を有する透過領域であり、その周縁（外周）が遮光性を有する遮光領域である。カバープレート１８は、液晶表示パネル１２とその表示面１２ａ側に光学接着剤２６で接着される。このカバープレート１８について詳しくは図３を用いて後述する。
ドライバＩＣ２０は、この液晶表示パネル１２などを制御するためのドライバが格納された素子である。フレキシブルプリント基板２２は、ドライバＩＣ２０に信号を供給するための基板である。バックライトユニット２４は、液晶表示パネル１２の背面側から光を照射するユニットである。
図３は、本発明の第１実施例における液晶表示装置の端部を示す縦断面図である。図３に示すように、カバープレート１８は、透光性プレート３２と、黒色遮光部３４と、反射部３６とを含む構成である。
透光性プレート３２は、薄板形状である。この透光性プレート３２は、光を透過するため、液晶表示パネルの画像を視認可能とするとともに、上方からの紫外線等の光を下方に透過させることができる。
黒色遮光部３４は、透光性プレート３２の表示面１２ａ側に設けられている。また、この黒色遮光部３４は、透光性プレート３２の外周を囲み、画像の表示領域Ｂの外部を視認できないようにしている。本実施例においては、黒色遮光部３４として、光を遮光する黒色インクで印刷（黒塗装）を透光性プレート３２に施すことによって実現したが、これに限らず、例えば、遮光性を有する黒色樹脂や、スパッタリングによって成膜された金属であってもよい。
反射部３６は、黒色遮光部３４の表示面１２ａ側に設けられている。この反射部３６は、光の反射率が高い。本実施例においては、反射部３６として、光反射性の強い顔料を用いてが、これに限らず、例えば、白色顔料を用いてもよい。また、例えば、黒色遮光部３４が上述した金属である場合には、アルミニウムやクロムなどの金属材料をスパッタリングし、パターニングすることで任意の形状を得ることもできる。また、この反射部３６は、黒色遮光部３４の表示面１２ａ側に設けられているため視認できない。
図４（Ａ）は、本発明の第１実施例における液晶表示装置のカバープレート１８の端部を示す縦断面図であり、図４（Ｂ）は、従来の液晶表示装置のカバープレート６８の端部を示す縦断面図である。従来においては、図４（Ｂ）に示すように、透光性プレート７２の表示面１２ａ側に、黒色遮光部７４のみを積層した構成であった。本実施例においては、図４（Ａ）に示すように、透光性プレート３２の表示面１２ａ側に、黒色遮光部３４と、反射部３６とを順に積層した構成である。このため、図３に示すように、液晶表示パネル１２の側方から照射された光Ａ２が、黒色遮光部７４ではなく反射部３６で繰り返し反射しながら伝播することとなる。これによって光Ａ２の減衰を抑制することができ、黒色遮光部３４近傍における光学接着剤２６が充分に硬化される。
また、図３に示すように、液晶表示パネル１２において、ＴＦＴ基板３０は、ＴＦＴ側ガラス４２を含む構成である。また、ＴＦＴ基板３０には、シール材４４が設けられており、オーバーコート４８、カラーフィルタ基板２８とともに液晶層４６を狭持する構成である。ＴＦＴ側ガラス４２は、ＴＦＴ基板３０側におけるガラス基板である。シール材４４は、ＴＦＴ側ガラス４２上に配置されている。このシール材４４を設けることによって、ＴＦＴ側ガラス４２とカラーフィルタ基板２８との間に液晶を狭持するための空間が設けられる。オーバーコート４８は、液晶層４６の上方に配置されているコート材である。
また、カラーフィルタ基板２８は、カラーフィルタ側ガラス５６、ブラックマトリクス５０、カラーフィルタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ、第二反射部５４を含む構成である。カラーフィルタ側ガラス５６は、カラーフィルタ基板２８側におけるガラス基板である。カラーフィルタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂは、光を透過する赤、緑、青の３色のフィルタである。
ブラックマトリクス５０は、光を遮光する第二黒色遮光部である。ブラックマトリクス５０は、カラーフィルタ５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを保持する。また、ブラックマトリクス５０は、表示領域Ｂの外部においても配置されており、必要ない光を遮光する。本実施例においては、ブラックマトリクス５０として、酸化クロムなどを用いたが、これに限らず、例えば、樹脂製であってもよい。
第二反射部５４は、表示領域Ｂの外部において、ブラックマトリクス５０のカバープレート１８側に配置されている。この第二反射部５４は、光学接着剤２６を介して、カバープレート１８の黒色遮光部３４に対向するように設けられている。第二反射部５４は、ユーザの視野範囲Ｃの外に設けられており、視認できない。また、この第二反射部５４は、光の反射率が高い。本実施例においては、第二反射部５４として、クロムなどの金属材料を用いてが、これに限らず、例えば、アルミニウムなどの別の金属材料を用いてもよい。また、例えば、光反射性の強い顔料や、白色顔料を用いてもよい。
図５（Ａ）は、本発明の第１実施例における液晶表示装置の液晶表示パネル１２の端部を示す縦断面図であり、図５（Ｂ）は、従来の液晶表示装置の液晶表示パネル６２の端部を示す縦断面図である。従来においては、図５（Ｂ）に示すように、第二黒色遮光部としてのブラックマトリクス７８を積層した構成であった。本実施例においては、図５（Ａ）に示すように、ブラックマトリクス５０の透光性プレート３２側に、第二反射部５４を積層した構成である。このため、図３に示すように、液晶表示パネル１２の側方から照射された光Ａ２が、ブラックマトリクス５０ではなく第二反射部５４で繰り返し反射しながら伝播することとなる。これによって光Ａ２の減衰を抑制することができ、黒色遮光部３４近傍における光学接着剤２６が充分に硬化される。
このように、黒色遮光部の表示面側には、光の反射率が高い反射部が設けられている。また、表示パネルの周縁には設けられた遮光性を有する第二黒色遮光部の表示面側には、光の反射率が高い第二反射部が設けられている。従って、透光性基板を光学接着剤で硬化させる場合に、表示パネルの側方から照射される光の伝播効率を反射部、第二反射部の反射によって高めることができる。このため、その周縁に設けられた黒色遮光部近傍の架橋反応を促進させ、安定して接着することができる。その結果、機械的な接着強度を高めるとともに、光学接着剤の硬化斑に基づく画質の劣化を防止することができる。
また、第二反射部は、表示面側からのユーザの視野範囲外に設けられている。従って、ユーザから第二反射部が視認できなくなり、視認性を損ねることを防止する。
尚、上述した実施例においては、表示パネルとしてＴＦＴ構造の液晶表示パネルを採用したが、これに限らず、例えば、ＴＦＴ構造以外の液晶表示パネルや、有機ＥＬパネル等、他の表示パネルであってもよい。
１０ 液晶表示装置
１２ 液晶表示パネル
１２ａ 表示面
１８ 透光性基板
２６ 光学接着剤
２８ カラーフィルタ基板
３０ ＴＦＴ基板
３４ 黒色遮光部
３６ 反射部
５０ ブラックマトリクス
５４ 第二反射部
１２ 液晶表示パネル
１２ａ 表示面
１８ 透光性基板
２６ 光学接着剤
２８ カラーフィルタ基板
３０ ＴＦＴ基板
３４ 黒色遮光部
３６ 反射部
５０ ブラックマトリクス
５４ 第二反射部
Claims (2)
- 画像を表示させる表示面を有する表示パネルと、前記表示面に対向し、光を透過する透光性基板とを備え、前記透光性基板の前記表示面側における周縁には光を遮光する黒色遮光部が設けられ、光の照射で硬化する透光性接着剤により前記表示パネルと前記透光性基板とが一体に接着された表示装置であって、
前記黒色遮光部の前記表示面側には、光の反射率が高い反射部が設けられ、
前記表示パネルの周縁には、遮光性を有する第二黒色遮光部が設けられており、
前記第二黒色遮光部の前記表示面側で、前記表示パネルを構成するガラス基板と前記第二黒色遮光部との間には、光の反射率が高い第二反射部が設けられていることを特徴とする表示装置。 - 請求項１に記載の表示装置において、
前記第二反射部は、前記表示面側からのユーザの視野範囲外に設けられていることを特徴とする表示装置。
Priority Applications (3)
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