JPH03148632A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は保護ガラスを外表面に被着してなる液晶表示
装置に関する。

（従来の技術） 近年、液晶表示装置の画像品質が向上し、液晶テレビ、
航空機用ディスプレイ及びＯＡ用端末機等の利用範囲が
拡がりつつある。これらの液晶表示装置の画像品質は液
晶材料、配向技術、偏光板及びセル化技術等に大きく左
右される。特に、コントラスト比及び表示画面の明るさ
は、偏光板により大きな影響を受ける。通常、コントラ
スト比を高くするためには、高偏光度の偏光板が使用さ
れるが、高偏光度の偏光板は湿度に対する耐久性が乏し
い。このため、長く使用するうちに偏光度が低下してく
るので、コントラスト比が徐々に低下するという欠点が
ある。そこで、例えば特開昭５２−６７３７１号公報で
は、液晶セルに力バーガラスを貼り合わせることにより
、表面の反射損失を低減することを始め、耐久性・耐湿
性を向上させることがいわれている。また、特開昭５フ
ー８１２３６号公報では、力バーガラスをシリコーン接
着剤により液晶セルに貼合わせることが提案されている
。しかし、最近の液晶表示装置の用途の拡大に伴い、液
晶表示装置に要求される信頼性が高いものになってきた
。このため、環境試験が厳しくなり、−５５℃〜９０℃
の温度サイクル、７０℃、９５％ＲＨ等の環境下でも変
化しないことが望まれるようになってきている。しかし
、この温度サイクル試験を繰り返すと、力バーガラスを
接着している接着剤にクラックが発生して表示品質が低
下し、装置が要求される用途に使えないという欠点が生
じる。また、表面の力バーガラスのみではもう一方の偏
光板の劣化を防止することができない。

（発明が解決しようとする課通） 上述したように、液晶表示装置には種々の用途が期待さ
れるようになりつつあるが、用途が拡大するにつれて、
装置に高い信頼性が要求されるようになってきた。しか
しながら、液晶セルの両面にガラス板が接着されている
形態の液晶表示装置を厳しい環境試験にかけたとき、ガ
ラス板と液晶セルを貼り合わせてなる接着剤が環境試験
に絶えきれずに剥がれやクラック等を発生してしま−う
。

このために、表示が損なわれて装置の信頼性が低くなり
、この装置の利用可能な範囲を狭く限定してしまってい
た。

この発明はこのような従来の事情に鑑みなされたもので
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、一主面上に電極が形成された第１及び第２
基板間に液晶を挟持してなる液晶表示素子と、第１及び
第２基板の他主面側に被着された第１及び第２偏光板と
を備えた液晶表示装置についてのものであり、第１及び
第２偏光板上には接着剤によりガラス板が被着されてい
る。そして、接着剤はガラス転移点が−１０℃以下で且
つ硬化後の硬度がショーア硬度（ＪＩＳ（Ａ）で規定）
５０以下の紫外線硬化型シリコーン系、変性ポリエステ
ル系及び熱硬化型シリコーン系のうち少なくとも一つの
材料からなり、構造的には特に、第１及び第２基板の少
なくとも一方にはカラーフィルター層が形成され、第１
及び第２ガラス板の一方は反射防止ガラス板である。

（作　用） この発明では、液晶セルとガラス板を接着している接着
剤の組成を規定することにより、厳しい環境試験におい
ても上記接着剤の剥がれやクラック等の発生が防止され
るため、液晶表示装置の信頼性が向上して利用可能な範
囲が拡大する。

（実施例） 以下、この発明の詳細を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す概略断面図である。

同図において、例えばガラスからなる第１基板ｌの一主
面上にはマトリクス状にパッド部分（外部端子）を含む
配線（図示せず）が施され、その交点には例えばＴＰＴ
　（薄膜トランジスタ）からなるスイッチング素子２と
例えばＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイド）からな
る電極３が形成されることにより一絵素が構成されてい
る。

こうして、所定のアレイ基板４が得られる。一方、例え
ばガラスからなる第２基板５の一主面上には、全面に厚
さ０−５μｍのＣｒ膜を形成した後、電極３と対向する
部分をエッチングすることにより、ブラックマトリクス
としての各絵素を区画する遮光膜６が形成されている。

そして、遮光膜６により区画された凹部にはカラーフィ
ルター層７が形成され、このカラーフィルター層７を覆
うように、例えばアクリル樹脂からなる保護層８を形成
している。続いて、保護層８上には、例えばＩＴＯから
なる電極９が形成されることにより、所定の対向基板１
Ｇが得られる。そして、第１及び第２基板１．５は互い
の−主面側が対向するように、封着剤１１を用いて組み
合わせられており、その間隙には液晶１２が挟持されて
いる。また、第１及び第２基板１．５において各々の他
主面側には、それぞれ第１偏光板１３とｊｉ２偏光板１
４が被着されている。次に、第１基板仕に形成された配
線のパッド部分に、外部回路との接続用の配線手段１５
を設けている。そして、第１及び第２偏光板１３．１４
上には、例えば紫外線硬化型シリコーンからなる接着剤
１６（東芝シリコーン製ＸＥ１フー８２１）によりそれ
ぞれ第１ガラス板１７と第２ガラス板１８を貼り合わせ
、紫外線５■ｖを５分間照射し接着剤１６を硬化させて
接着する。ここで、接着剤Ｉ６の特性は、ガラス転移点
−１３０℃で、硬化後の硬度がショーア硬度２３である
。また、第１ガラス板１７が通常の保護ガラス板である
のに対し、第２ガラス板１８は反射防止膜が被着されて
いるガラ支板（反射防止ガラス板）である。更に、第１
及び第２ガラス板１７．１８の大きさはそれぞれ、第１
及び第２基板１．５の大きさと同等である。

この実施例では、第１及び第２偏光板１３゜１４上に更
に、ガラス転移点が−１０℃以下で且つ硬化後の硬度が
ショーア硬度５０以下である紫外線硬化型シリコーン系
の接着剤１６により、第１及び第２ガラス板１７．１８
を貼り合わせている。

この結果、ＴＯ℃、９５％ＲＨ及び５４０時間の環境試
験及び−５５℃〜９０℃の温度サイクルが合計８サイク
ルの試験にかけたが、どちらの試験終了後も接着剤１６
のクラック及び剥がれは発生せず、また、第１及び第２
偏光板１３．１４の劣化もみられなかった。更に、アレ
イ基板４に外部回路との接続用の配線手段１５を設けた
後、第１及び第２ガラス板１７．１８を接着剤１６によ
り貼り付けているため、配線手段１５を設ける以前に上
述したパッド部分が接着剤１６で汚染されることがなく
、外部回路と接続する工程での歩留りが向上した。

また、カラーフィルター層７を有する対向基板１０側（
観察者側）に反射防止ガラス板からなる第２ガラス板１
８を貼り合わせることにより、表示画面上での反射光が
防止され、良好なカラー表示が実現できる。更に、第１
及び第２偏光板１３゜１４を第１及び第２ガラス板１７
．１８で覆うことにより、第１及び第２偏光板１３．１
４を外界の環境下にさらすことを防げ、湿度の影響によ
る偏光度劣化を防止できる。

第２図はこの発明の他の実施例を示す概略断面図であり
、第１図と対応する部分には同一の符号を付しである。

この実施例では、第１図に示した実施例と同様に、アレ
イ基板４と対向基板１０の間に液晶１２を挟んで液晶セ
ルを構成した後、第１及び第２偏光板１３．１４を被着
している。次に、第１及び第２偏光板１３．１４上には
、例えば変性ポリエステル系の接着剤１６（電気化学工
業製ＯＰ−１５４０−ＯＳ）によりそれぞれ第１及び第
２ガラス板１７．１８を貼り合わせ、紫外線５ｓｌＪを
２分間照射し接着剤１６を硬化させて接着する。ここで
、接着剤１δの特性は、ガラス転移点−１６，８℃で、
硬化後の硬度がショーア硬度４０である。また、第１図
に示した実施例と同様に、第１ガラス板１７が通常の保
護ガラス板であるのに対し、第２ガラス板１８は反射防
止膜が接着されているガラス板（反射防止ガラス板）で
ある。更に、第１及び第２ガラス板１７．１８の大きさ
はともに、第２基板５の大きさと同等である。続いて、
第１基板仕に形成された配線のパッド部分に、外部回路
との接続用の配線手段１５を設けている。

この実施例では、第１及び第２偏光板１３゜１４上に更
に、ガラス転移点が−１０℃以下で且つ硬化後の硬度が
ショーア硬度５０以下である変性ポリエステル系の接着
剤１６により、第１及び第２ガラス板１７．１８を貼り
合わせている。この結果、７０℃、９５％ＲＨ及び５４
０時間の環境試験及び−５５℃〜９０℃の温度サイクル
が合計８サイクルの試験にかけたが、どちらの試験終了
後も接着剤１６のクラック及び剥がれは発生せず、また
、第１及び第２偏光板１３．１４の劣化もみられなかっ
た。更に、第１ガラス板１７が第１基板１の大きさより
小さく設定されているため、外部回路との接続用の配線
手段１５として例えばＴＡＢを用い、このＴＡＢを上述
したパッド部分に熱圧着で接続するに際し、第１基板１
の平坦性を考慮する必要がなくなる。即ち、ｊｉｌガラ
ス板１７の大きさを第１基板ｌと同じにした場合、接着
剤１６の厚みのばらつきにより液晶セルを設置したとき
の第１ガラス板１７の平坦性が阻害され、ＴＡＢの取り
付けが困難になる。また、カラーフィルター層７を有す
る対向基板１Ｇ側（観察者側）に反射防止ガラス板から
なる第２ガラス板１８を貼り合わせることにより、表示
画面上での反射光が防止され、良好なカラー表示が実現
できる。更に、第１及び第２偏光板１３．１４を第１及
び第２ガラス板１７．１８で覆うことにより、第１及び
第２偏光板１３．１４を外界の環境下にさらすことを防
げ、湿度の影響による偏光度劣化を防止できる。

なお、今までの実施例では、接着剤１６として紫外線硬
化型シリコーン系或いは変性ポリエステル系を用いたが
、これは熱硬化型シリコーン系の材料を用いてもよい。

即ち、第１及び第２偏光板１３．１４℃には、熱硬化型
シリコーンからなる接着剤１６（トーレシリコーン製Ｓ
Ｅ１７４０）により第１及び第２ガラス板１７．１８を
貼り合わせ、温度８０℃で３０分間加熱し接着剤１６を
硬化させて接着してもよい。ここで、この例での接着剤
１６の特性は、ガラス転移点−１２０℃〜−１３０℃で
、硬化後の硬度がショーア硬度３Ｄである。

［発明の効果１ この発明では、液晶セルの偏光板上にガラス板を貼り付
ける際に用いる接着剤として、ガラス転移点が−１０℃
以下で且つ硬化後の硬度がショーア硬度５０以下の紫外
線硬化型シリコーン系、変性ポリエステル系及び熱硬化
型シリコーン系のうち少なくとも一つの材料を用いるこ
とにより、−５５℃〜９０℃の温度サイクルという厳し
い環境下においても、接着剤に剥がれ・クラック等の発
生が防止され、高い信頼性の液晶表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略断面図、第２図
はこの発明の他の実施例を示す概略断面図である。 １−・・第１基板 ３．９−・・電極 ５−・・第２基板 １２−・一液晶 １３・・−第１偏光板 １４・・・第２偏光板 １Ｂ・・・接着剤 １７・・・第１ガラス板 １８・・・第２ガラス板 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 １　　　　）、　　Ｒｈ８１基板 １６　　　６７　　１４　　１Ｂ 第　　２　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一主面上に電極が形成された第１及び第２基板間
   に液晶を挟持してなる液晶表示素子と、前記第１及び第
   ２基板の他主面側に被着された第１及び第２偏光板とを
   備えた液晶表示装置において、前記第１及び第２偏光板
   上には接着剤により第１及び第２ガラス板が被着されて
   おり、前記接着剤はガラス転移点が−１０℃以下で且つ
   硬化後の硬度がショーア硬度５０以下の紫外線硬化型シ
   リコーン系、変性ポリエステル系及び熱硬化型シリコー
   ン系のうち少なくとも一つの材料からなることを特徴と
   する液晶表示装置。
2. （２）請求項１記載の液晶表示装置において、前記第１
   及び第２基板の少なくとも一方にはカラーフィルター層
   が形成され、前記第１及び第２ガラス板の一方は反射防
   止ガラス板であることを特徴とする液晶表示装置。