説明

表示装置

【課題】 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。
【解決手段】 表示装置は、表示面を有する表示パネルと、表示面に対向する透光性基板と、を備える。透光性基板の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ている。光の照射で硬化する透光性接着剤により表示パネルと透光性基板とが一体に接着される。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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【特許文献1】特開平9−274536号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【課題を解決するための手段】
【0014】
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。
【0015】
(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。
【0016】
(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。
【0017】
(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。
【発明の効果】
【0018】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】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2】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3】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4】本発明の第1実施例における液晶表示装置と従来の表示装置とを示す断面図である。
【図5】本発明の第1実施例における液晶表示装置と従来の表示装置とを示す断面図である。
【図6】従来の液晶表示装置を示す説明図である。
【図7】従来の液晶表示装置の端部を示す断面図である。
【図8】従来の液晶表示装置を示す断面図と、基板間隔を示す説明図である。
【符号の説明】
【0039】
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

【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項2】
請求項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。
【請求項3】
請求項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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−192794(P2009−192794A)
【公開日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−33073(P2008−33073)
【出願日】平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願人】(000002325)セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Fターム(参考)】