(57)【要約】【課題】液晶モジュールの薄型化を実現して、液晶を紫外線から保護できる液晶表示パネルを提供する。【解決手段】本発明に係る液晶表示パネルは、ＴＦＴ層１１が設けられた裏面ガラス基板１０、裏面ガラス基板１０に対向して配置された表面ガラス基板１２、および裏面ガラス基板１０と表面ガラス基板１２とに挟持された液晶層１５を備えており、液晶層１５と表面ガラス基板１２との間に、紫外線吸収層１７をさらに備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタが配置された薄膜トランジスタ基板、該薄膜トランジスタ基板に対向して配置された対向基板、および該薄膜トランジスタ基板と該対向基板とに挟持された液晶層を備えており、
上記液晶層と上記対向基板との間に、紫外線吸収層をさらに備えていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
上記対向基板と上記液晶層との間にカラーフィルタ層をさらに備えており、該カラーフィルタ層と上記液晶層との間にオーバーコート層をさらに備えており、
上記紫外線吸収層は、上記カラーフィルタ層および上記オーバーコート層のうち少なくとも何れか一方が紫外線吸収剤を含んでなるものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
上記対向基板と上記液晶層との間に、液晶分子の配向を制御する配向膜を備えており、
上記紫外線吸収層は、上記配向膜が紫外線吸収剤を含んでなるものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
上記紫外線吸収層は薄膜形成法により形成されていることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
上記液晶層は、コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶により形成されていることを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶を用いた液晶表示パネルでは、光の選択的反射による画像の表示が可能となる。このとき、コレステリック液晶およびカイラルネマティック液晶分子の配列の違いによる選択反射の有無で表示状態が決定されるため、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型およびＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶表示パネルに用いられているような偏光板は不要となる。そのため、図３（ａ）に示すように、液晶表示パネル１０１に照射される外光のほぼすべてが、液晶層１１５に照射されることになる。液晶は紫外線成分の照射により劣化するため、外光に含まれる紫外線成分が液晶層１１５に照射されないようにする必要がある。
【０００３】
そこで、コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶を用いた液晶表示パネルでは、図３（ｂ）に示すように、液晶表示パネル１０１の表面にＵＶカットフィルム１２１を貼付したり、図３（ｃ）に示すように、液晶表示パネル１０１の外部にＵＶカット機能を有するアクリル板１２２などで保護したりする方法が用いられている。また、特許文献１には、紫外線成分をカットする機能を有する透明板を着脱自在にすることができる液晶表示装置が開示されている。
【０００４】
なお、紫外線から液晶を保護する技術は、感光性材料を用いた光照射による液晶層の形成、および反射膜兼画素電極を使用した反射型液晶表示装置における反射膜上の凹凸の形成の際にも利用されている（特許文献２および３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８９２１４号公報（平成１４年７月５日公開）
【特許文献２】特開２００７−２４８６６９号公報（平成１９年９月２７日公開）
【特許文献３】特開２００７−１２８１１７号公報（平成１９年５月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述のように、液晶表示パネル１０１の表面にＵＶカットフィルム１２１を貼付したり、ＵＶカット機能を有するアクリル板１２２などを配置したりすることにより、液晶を紫外線から保護する方法では、液晶モジュールとしての厚みが増加してしまう。近年、携帯電話等のモバイル機器では薄型化が要求されており、従来の保護技術では、この要求に応えることが困難である。
【０００７】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶モジュールの薄型化を実現しつつ、液晶を紫外線から保護できる液晶表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液晶表示パネルは、上記課題を解決するために、薄膜トランジスタが配置された薄膜トランジスタ基板、該薄膜トランジスタ基板に対向して配置された対向基板、および該薄膜トランジスタ基板と該対向基板とに挟持された液晶層を備えており、上記液晶層と上記対向基板との間に、紫外線吸収層をさらに備えている構成である。
【０００９】
紫外線吸収層は、紫外線を吸収し、可視光は透過させる層である。
【００１０】
上記構成によれば、液晶表示パネルの対向基板に対して紫外線成分を含む外光が照射された際に、紫外線成分は、液晶層に到達する前に、対向基板と液晶層との間にある紫外線吸収層に吸収されることになる。これにより、紫外線照射による液晶層の劣化を防ぐことができる。また、紫外線吸収層は液晶表示パネルの内側にあるため、薄膜として形成することが可能となる。そのため、液晶表示パネルの外側にＵＶカットフィルムまたはＵＶカット機能付きアクリル板を配設する場合と比較し、液晶表示パネルを含む液晶モジュールをはるかに薄くできる。
【００１１】
本発明に係る液晶表示パネルでは、上記対向基板と上記液晶層との間にカラーフィルタ層をさらに備えており、該カラーフィルタ層と上記液晶層との間にオーバーコート層をさらに備えており、上記紫外線吸収層は、上記カラーフィルタ層および上記オーバーコート層のうち少なくとも何れか一方が紫外線吸収剤を含んでなるものであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る液晶表示パネルでは、上記対向基板と上記液晶層との間に、液晶分子の配向を制御する配向膜を備えており、上記紫外線吸収層は、上記配向膜が紫外線吸収剤を含んでなるものであることが好ましい。
【００１３】
紫外線吸収剤とは、紫外線を吸収し、可視光は透過させる物質を指す。
【００１４】
上記構成によれば、カラーフィルタ層、オーバーコート層または配向膜が配設されている液晶表示パネルにおいて、これらの少なくとも何れかが紫外線吸収剤を含むことにより、紫外線吸収層としても機能することになる。したがって、カラーフィルタ層、オーバーコート層または配向膜の形成工程を経ることにより、紫外線吸収層も形成することができる。そのため、工程数を増やすことなく、紫外線吸収層を設けることができる。
【００１５】
本発明に係る液晶表示パネルにおいて、上記紫外線吸収層は薄膜形成法により形成されていることが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、紫外線吸収層は薄膜となる。そのため、液晶表示パネルの厚みをほとんど増加させることなく、紫外線による液晶の劣化の防止を実現できる。
【００１７】
本発明に係る液晶表示パネルにおいて、上記液晶層は、コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶により形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明に係る液晶表示パネルでは、薄膜トランジスタが配置された薄膜トランジスタ基板に対向して配置された対向基板と、液晶層との間に、紫外線吸収層が設けられているため、液晶表示パネルが厚くなることを抑えつつ、紫外線による液晶の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る液晶表示パネルに外光を照射している状態を示す断面図である。
【図３】従来の液晶表示パネルに外光を照射している状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る液晶表示パネルの一実施形態について、図１および図２に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００２１】
図２は、本発明に係る液晶表示パネル１の概略構成を示す断面図である。図２に示すように液晶表示パネル１は、裏面ガラス基板（薄膜トランジスタ基板）と、裏面ガラス基板１０に対向配置されており、画像を表示する側となる表面ガラス基板（対向基板）１２と、裏面ガラス基板１０と表面ガラス基板１２とに挟持されている液晶層１５とを備えた構成である。液晶層１５はシール剤１６によって封止されている。
【００２２】
裏面ガラス基板１０には、表面ガラス基板１２に対向している面に、アレイ状に配設されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、画素電極（不図示）およびＴＦＴを駆動するための各種信号配線（不図示）を含むＴＦＴ層１１が設けられている。
【００２３】
表面ガラス基板１２には、裏面ガラス基板１０に対向している面に、カラーフィルタ層１３が設けられている。さらに表面ガラス基板１２には、カラーフィルタ層１３を覆うようにオーバーコート層１４が設けられている。カラーフィルタ層１３ではＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応したカラーフィルタが形成されており、オーバーコート層１４は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ間の段差をなくし、表面の凹凸をなくすための層である。なお、図示はしていないが、表面ガラス基板１２には透明電極が設けられており、さらにブラックマトリクス層、および液晶分子の配向を制御する配向膜が設けられていてもよい。
【００２４】
オーバーコート層１４には紫外線吸収剤が含まれており、これにより、オーバーコート層１４は紫外線吸収層１７として機能する。紫外線吸収剤としては、可視光領域の光に対しては透光性を有しており、紫外光領域の光に対しては十分な吸収性を有している物質を用いることができる。紫外線吸収剤の種類は特に限定されないが、例えば、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化チタンおよび酸化ジルコニウムなどの従来公知の無機系紫外線吸収剤、ならびにベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系およびヒドロキシフェニルトリアジン系などの従来公知の有機系紫外線吸収剤が挙げられる。
【００２５】
オーバーコート層１４に含まれる紫外線吸収剤の含有量は特に限定されないが、０．１〜１．０％であることが好ましい。
【００２６】
紫外線吸収剤を含むオーバーコート層１４は、従来公知のオーバーコート層１４の形成方法により形成できる。すなわち、紫外線吸収剤を適当な濃度で含むオーバーコート層材料を、スピンコートによる成膜など、従来公知の方法により塗布することによって、紫外線吸収剤を含むオーバーコート層１４を形成できる。
【００２７】
上記塗布方法によれば、形成されるオーバーコート層１４は薄膜となる。液晶表示パネル１の内部に形成される薄膜の厚みは、数マイクロメートル〜数十マイクロメートルである。これに対し、図３（ｂ）および（ｃ）に示すような、液晶表示パネル１０１の表面に貼付する従来のＵＶカットフィルム１２１およびＵＶ吸収機能をもつアクリル板１２２は、１００マイクロメートル以上の厚みを有している。さらにＵＶカットフィルム１２１を液晶表示パネル１０１に貼付する場合には接着剤層をさらに含むことになり厚みがより増すことになる。したがって、液晶表示パネル１では、液晶モジュールの薄型化を実現しつつ、液晶層１５を紫外線から保護できる。
【００２８】
液晶層１５を形成する液晶の種類は特に限定されない。ところで、一般的にネマティック液晶などを用いているＴＮ型の液晶表示パネルには、表示パネルの表面に偏光板が配設されており、この偏光板に紫外線吸収機能を保持させている場合もある。この場合には、液晶の劣化を防ぐために新たに紫外線吸収層を設けることは必ずしも必須ではない。一方、コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶を用いている液晶表示パネルの場合、ＴＮ型液晶表示パネルに配設されるような偏光板が不要となる。そのため、紫外線による液晶の劣化を防止するには紫外線吸収層を新たに設ける必要がある。したがって、液晶層１５がコレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶によって形成されており、そのため表示パネルの前面に偏光板が配設されていない場合に、本発明はより有効である。
【００２９】
図１は、液晶表示パネル１において画像表示面側から外光が照射されている状態を示している。上述のように、液晶表示パネル１では、画像を表示する側となる表面ガラス基板１２と液晶層１５との間にあるオーバーコート層１４が、紫外線吸収層１７として機能している。そのため、液晶表示パネル１は、表面ガラス基板１２と液晶層１５との間に紫外線吸収層１７が配設されている構成となる。外光が画像表示面に照射されると、外光に含まれる紫外線（ＵＶ）は、液晶層１５に到達する前に紫外線吸収層１７に吸収される。これにより、紫外線が液晶層１５に到達することを防ぐことができる。すなわち、紫外線照射による液晶の劣化を防ぐことができる。一方、可視光は紫外線吸収層１７に吸収されないため、画像表示の性能には影響はない。
【００３０】
なお、本実施の形態では、オーバーコート層１４に紫外線吸収剤が含まれているが、カラーフィルタ層１３または配向膜に含まれているものであってもよい。紫外線吸収剤がカラーフィルタ層１３または配向膜に含まれている場合における、使用し得る紫外線吸収剤およびその含有量は、オーバーコート層１４に含まれている場合と同じである。紫外線吸収剤を適当な濃度で含むカラーレジストまたは配向膜材料を用いて、従来公知の方法によってカラーフィルタまたは配向膜を形成することにより、紫外線吸収剤を含むカラーフィルタ層１３または配向膜を形成することができる。すなわち、カラーフィルタ層１３または配向膜を紫外線吸収層１７として機能させることができる。
【００３１】
さらに、オーバーコート層１４、カラーフィルタ層１３および配向膜とは異なる、紫外線吸収剤を含む別の透明樹脂層を、表面ガラス基板１２と液晶層１５との間に設けるものであってもよい。この場合、スパッタリングやスピンコートなど従来公知の薄膜形成法により、紫外線吸収剤を含む透明樹脂材料を塗布すればよい。しかしながら、液晶表示パネル１の製造における薄膜形成の工程数を抑える観点から、オーバーコート層１４など従来ある層に紫外線吸収剤を添加して紫外線吸収層１７とすることが好ましい。
【００３２】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、偏光板を必要としないコレステリック液晶およびカイラルネマティック液晶などを用いた液晶表示パネルを備えている液晶表示装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    液晶表示パネル
１０    裏面ガラス基板（アレイ基板）
１１    ＴＦＴ層
１２    表面ガラス基板（対向基板）
１３    カラーフィルタ層
１４    オーバーコート層
１５    液晶層
１７    紫外線吸収層
１０１    液晶表示パネル
１１５    液晶層
１２１    ＵＶカットフィルム
１２２    アクリル板
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010250058.tif 000005