(57)【要約】  【課題】偏光板の輝度向上フィルムの剥がれを防止した液晶表示装置を提供する。  【解決手段】ＰＶＡフィルム13をＴＡＣフィルム11，12間に挟み込んで接着する。輝度向上フィルム14を、粘着層G1を介してＴＡＣフィルム11の下側に貼付する。偏光板３を、輝度向上フィルム14の下側に設けた粘着層G2を介してアレイ基板７に接着する。偏光板３の端面を、テーパ角が３０°以上６０°以下の順テーパ形状とする。輝度向上フィルム14の端部に加わる応力を順テーパ形状により分散し、輝度向上フィルム14の剥がれを防止できる。  【選択図】図１
2006322964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
これら基板間に設けられた液晶層と、
偏光子および一つ以上のフィルムを備え、前記一対の基板の少なくともいずれか一方に接着された偏光板とを具備し、
前記フィルムの少なくとも一つは、粘着剤により両面接着され、
前記偏光板は、端面が、前記基板から離れるに従い幅狭になる３０°以上６０°以下の順テーパ形状に形成されている
ことを特徴とした液晶表示装置。
【請求項２】
フィルムと粘着剤との粘着力は、基板と偏光板との粘着力よりも小さい
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
フィルムは、偏光子と異なる方向に光学軸を有する
ことを特徴とした請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
フィルムは、輝度向上フィルムである
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の液晶表示装置。
【請求項５】
フィルムは、視野角向上フィルムである
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基板と、これら基板の少なくともいずれか一方に接着された偏光板とを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液晶表示装置は、所定の距離に対向するアレイ基板と対向基板との間に液晶層が注入された液晶セルを有し、この液晶セルの少なくともいずれか一方の基板に偏光板が粘着剤を介して貼付されている。
【０００３】
そして、このような偏光板は、一般的に、延伸し染色されたＰＶＡ(ポリビニルアルコール:Poly Vinyl Alcohol)で形成されたフィルム状の偏光子を、ＴＡＣ(トリアセテートセルロース:Tri-Acetate Cellulose)にて形成されたフィルム間に接着剤を介して挟み込み、これらの最下部に粘着剤を塗布して液晶セルに貼付される。
【０００４】
ところで、近年、このような液晶表示装置に対して、高輝度化、広視野角化など、高性能化が要求されてきており、偏光板内部に輝度向上フィルムすなわち高輝度フィルム、あるいは視野角向上フィルムなど、様々な用途のフィルムを挟み込んだ一体型の偏光板を使用することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような偏光板を製造する際は、ＰＶＡとＴＡＣとを接着剤で接着し、この接着した偏光板を所定の大きさにカットした後、高輝度フィルムなどを後から粘着剤にて接着させる。
【０００６】
この粘着剤としては、光学的に影響のない材料である必要があるため、液晶セルと偏光板とを接着する材料と同じものを用いることが多い。
【０００７】
しかしながら、このような粘着剤は、ＴＡＣとの接着力およびガラスとの接着力を最適化するように設計されているため、高輝度フィルムとの接着力がガラスとの接着力よりも弱くなるおそれがある。
【０００８】
そして、このような場合には、液晶表示装置の製造工程において、偏光板を液晶セルに貼付した後、偏光板の保護フィルムを剥がす際に、高輝度フィルムの接着部分である中間層から剥がれてしまい、歩留まりに影響を与えるおそれがあるという問題点を有している。
【０００９】
また、この問題点の解決方法としては、新たな粘着剤を開発することが考えられるが、ガラス、ＴＡＣおよび中間層のフィルムなどの全ての粘着力を制御することは容易でない。
【００１０】
このため、高輝度フィルムの剥がれを防止できるように、より一層の改善が求められている。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、偏光板のフィルムの剥がれを防止した液晶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】
【００１２】
本発明は、一対の基板と、これら基板間に設けられた液晶層と、偏光子および一つ以上のフィルムを備え、前記一対の基板の少なくともいずれか一方に接着された偏光板とを具備し、前記フィルムの少なくとも一つは、粘着剤により両面接着され、前記偏光板は、端面が、前記基板から離れるに従い幅狭になる３０°以上６０°以下の順テーパ形状に形成されているものである。
【００１３】
そして、粘着剤により両面接着されるフィルムを備えた偏光板の端面を、基板から離れるに従い幅狭になる３０°以上６０°以下の順テーパ形状に形成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フィルムの端部に加わる応力を順テーパ形状により分散し、偏光板のフィルムの剥がれを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態の液晶表示装置の構成を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１において、１は液晶表示装置としての液晶セルであり、この液晶セル１は、対角１２型(インチ)のノーマリーホワイト９０゜ツイストのＴＮ(Twisted Nematic)モードである。また、この液晶セル１は、液晶パネル２と、この液晶パネル２に貼付された矩形平板状の偏光板３，４とを備え、偏光板４の液晶パネル２と反対側すなわち下側には、図示されないバックライトが配設されている。
【００１７】
液晶パネル２は、平面視矩形状の基板としてのアレイ基板７と、このアレイ基板７に対向して設けられた平面視矩形状の基板としてのカラーフィルタ基板である対向基板８と、これら基板７，８間に設けられた光変調層としての液晶層９とを備えている。
【００１８】
アレイ基板７は、透光性を有する絶縁性基板である略矩形平板状の図示しないガラス基板を有し、液晶層９を画素毎に個々に電気的に駆動させる機能を有している。
【００１９】
そして、このアレイ基板７のガラス基板の一主面すなわち表面である対向基板８側の面には、矩形状の表示領域が設けられている。この表示領域は、画像を表示させる有効表示領域としての表示画面エリアである。さらに、この表示領域には、図示しない薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)や透明画素電極(ＩＴＯ)を備えた複数の画素がマトリクス状に形成されている。
【００２０】
一方、対向基板８は、アレイ基板７のガラス基板の表示領域に対応する矩形平板状の図示しないガラス基板を備えている。また、このガラス基板の一主面すなわち表面であるアレイ基板７側の面には、例えば赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)および青色(Ｂ)からなる着色層と、透明電極としての図示しない対向電極とが順次積層されている。
【００２１】
そして、対向基板８は、ガラス基板の表面をアレイ基板７のガラス基板の表面に対向させつつ、これらガラス基板間に一定の間隙を介した状態で配設されて貼り合わされている。
【００２２】
また、液晶層９は、図示しない液晶組成物が注入されて形成されている。この液晶層９は、アレイ基板７のガラス基板と対向基板８のガラス基板との間に配向されて挟持されている。
【００２３】
そして、偏光板３は、図１ないし図４に示すように、液晶パネル２のアレイ基板７のガラス基板の裏面すなわち対向基板８と反対側の主面に接着されたアレイ基板側偏光板である。この偏光板３は、一対の保護膜層としてのＴＡＣ(トリアセテートセルロース:Tri-Acetate Cellulose)フィルム11，12間に、偏光子としてのＰＶＡ(ポリビニルアルコール:Poly Vinyl Alcohol、PVA)フィルム13を挟み込み、アレイ基板７側のＴＡＣフィルム11のアレイ基板７すなわち下側に、図示しない粘着剤により層状に設けられた粘着層G1を介して、フィルムとしての輝度向上フィルム14が接着されている。このため、粘着層G1および輝度向上フィルム14などが、偏光板３の中間層となっている。
【００２４】
また、この偏光板３は、輝度向上フィルム14の下側に図示しない粘着剤にて層状に設けられた粘着層G2を介して、アレイ基板７のガラス基板に貼付されるとともに、その表面すなわち上側面が、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート:Poly Ethylene Terephtalate)製の保護フィルム15に覆われている。したがって、輝度向上フィルム14は、粘着層G1，G2により両面接着されている。
【００２５】
さらに、この偏光板３は、全体の厚みとして、３００μｍ以上、例えば３２０μｍ程度に形成され、各端面が、例えば傾斜角すなわちテーパ角θ＝４５°の順テーパ形状、すなわちアレイ基板７から離れる上側へと、言い換えると輝度向上フィルム14、粘着層G1、ＴＡＣフィルム11、ＰＶＡフィルム13およびＴＡＣフィルム12の順に幅狭になるように傾斜している。
【００２６】
ここで、テーパ角θは、小さ過ぎると、図３に示すように、偏光板３として機能しない領域、すなわち非有効エリアＡの幅が過大となり、大き過ぎると保護フィルム15を剥がす際に中間層端にかかる応力F1が過大となる。このため、非有効エリアＡを、例えば０．６ｍｍ程度とするために、テーパ角θを３０°以上とし、応力F1を抑制するために、テーパ角θを６０°以下に設定する。
【００２７】
また、ＰＶＡフィルム13は、延伸および染色され、ＴＡＣフィルム11，12間に設けられている。さらに、このＰＶＡフィルム13は、画面を上にした状態で例えば吸収軸方向Ｌが４５°に設定されている。したがって、このＰＶＡフィルム13は、このＰＶＡフィルム13上で吸収軸方向Ｌに直交する方向に沿って透過軸方向を有し、これら吸収軸方向Ｌおよび透過軸方向に直交する方向に沿って光学軸を有している。
【００２８】
輝度向上フィルム14は、例えばＤＢＥＦ(住友スリーエム株式会社製、商品名)などを用い、所定の厚みに形成されている。そして、この輝度向上フィルム14は、ＰＶＡフィルム13の光学軸方向と異なる方向に光学軸を有している。
【００２９】
粘着層G1，G2は、液晶セル１を通過するバックライトからの光に対して、光学的に影響がない材料で輝度向上フィルム14の表面の全体と裏面の全体とに、それぞれ層をなして構成されている。そして、これら粘着層G1，G2は、ＴＡＣフィルム11およびガラスとの接着力を最適化するように設計された粘着剤により形成されている。このため、輝度向上フィルム14の粘着力すなわち粘着層G1，G2と輝度向上フィルム14との粘着力は、アレイ基板７と輝度向上フィルム14との粘着力すなわち粘着層G2とアレイ基板７のガラス基板との粘着力よりも小さくなっている。
【００３０】
保護フィルム15は、ＴＡＣフィルム12の一主面すなわち偏光板３の表面側を保護するもので、液晶セル１の製造過程において、図４に示すように、ピンセットなどの治具Ｔにより偏光板３の端面側から中央側へと矢印Ｄの向きに剥がされる。
【００３１】
また、偏光板４は、液晶パネル２の対向基板８のガラス基板の裏面すなわちアレイ基板７と反対側の主面に接着された対向基板側偏光板としてのカラーフィルタ側偏光板である。
【００３２】
次に、上記一実施の形態の液晶表示装置の作用効果を説明する。
【００３３】
偏光板３の製造に際しては、まず、延伸および染色したＰＶＡフィルム13を、ＴＡＣフィルム11，12で挟み込んで接着する。このとき、ＴＡＣフィルム12には、予め保護フィルム15を貼付しておく。
【００３４】
次いで、これら接着したフィルム11，12，13を所定の大きさにカットする。
【００３５】
さらに、輝度向上フィルム14を、粘着層G1にてＴＡＣフィルム11に接着する。
【００３６】
この後、これら接着したフィルム11，12，13，14および粘着層G1を、図示しない型抜きの角度を設定して型抜きすることで、端面を所定のテーパ角θの順テーパ形状とした偏光板３が完成される。
【００３７】
このように製造した偏光板３を、予め形成した液晶パネル２のアレイ基板７のガラス基板に、粘着層G2にて接着し、液晶セル１とする。
【００３８】
上述したように、上記一実施の形態では、ＰＶＡフィルム13および輝度向上フィルム14を備え、アレイ基板７のガラス基板に接着された偏光板３の端面を、テーパ角θが３０°以上６０°以下の順テーパ形状とする構成とした。
【００３９】
ここで、図６に示す従来の液晶セルでは、保護フィルム15を剥がす際の応力F2、あるいは、治具Ｔが偏光板３の厚みに引っ掛かってしまったりすることにより、粘着層G1と輝度向上フィルム14との接着部分すなわち偏光板３の中間層にて剥がれを生じることがあった。
【００４０】
特に、粘着層G1は、ＴＡＣフィルム11およびガラスとの接着力を最適化するように設計されているため、輝度向上フィルム14に対する粘着力がアレイ基板７のガラス基板に対する粘着力よりも弱くなり、中間層での剥がれが生じ易かった。
【００４１】
そこで、上記のように、偏光板３の端面を、テーパ角θが３０°以上６０°以下の順テーパ形状とすることにより、偏光板３の端面側の応力F1を中央側よりも抑制し、輝度向上フィルム14の剥がれを防止できる。
【００４２】
具体的に、図５に示すように、９０°のピール試験にて測定すると、テーパ角θを９０°とした、すなわち端面がテーパ形状でない従来品では、中間層端にかかる応力が５．３(Ｎ／２５ｍｍ)となり、中間層端の粘着力に抗して中間層端を剥離させる力、すなわち剥離力３．５(Ｎ／２５ｍｍ)を上回り、中間層での剥がれが生じてしまうのに対して、テーパ角θを６０°とした場合には、中間層端にかかる応力が２．９(Ｎ／２５ｍｍ)となり、テーパ角θを４５°とした場合には、中間層端にかかる応力が１．４(Ｎ／２５ｍｍ)となり、テーパ角θを３０°とした場合には、中間層端にかかる応力が０．６(Ｎ／２５ｍｍ)となって、いずれも剥離力を上回ることがなく、偏光板３の中間層での剥がれを確実に防止できる。
【００４３】
すなわち、テーパ角θを６０°から順次小さくすることで、中間層端にかかる応力を順次低下させることができるので、テーパ角θの上限値を６０°とすることで、偏光板３の中間層での剥がれを確実に防止できる。
【００４４】
また、テーパ角θを６０°、４５°、３０°と順次小さくすると、非有効エリアＡが０．１８ｍｍ、０．３２ｍｍ、０．５５ｍｍと増加するため、テーパ角θの下限値を３０°とすることで、非有効エリアＡを０．６ｍｍ以下に抑制し、非有効エリアＡが必要以上に広くなることを防止できる。
【００４５】
特に、４５°をテーパ角θの設計値に設定することにより、偏光板３の型抜きの角度を設計値に設定することで公差として±１０°を与えれば型抜きを充分に制御でき、この公差を考慮した場合でも、テーパ角θが３５°以上５５°以下となるため、偏光板３の中間層の剥がれを確実に防止できる。
【００４６】
また、輝度向上フィルム14に対して粘着力が弱い従来の粘着剤を使用して輝度向上フィルム14を接着しても、偏光板３の中間層の剥がれを防止できるので、例えば中間層の剥がれを防止するために輝度向上フィルムの剥離力を向上した粘着剤などを新たに用いる場合と比較して、偏光板３の製造コストを抑制できる。
【００４７】
なお、上記一実施の形態において、偏光板３は、対向基板８側に貼付してもよい。
【００４８】
また、輝度向上フィルム14に代えて、視野角向上フィルムなど他のフィルムを用いる場合でも、同様の作用効果を奏することができる。
【００４９】
さらに、ＴＮ型の液晶層９を用いた液晶セル１について説明したが、例えばＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）型、ＶＡ（Vertically Aligned）型あるいはホモジニアス型の液晶パネル１としても、対応させて適用できるとともに、表示形態も、透過型に限らず、半透過型、反射型などの、各種液晶セルに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態の液晶表示装置を示す説明断面図である。
【図２】同上液晶表示装置の偏光板を示す説明図である。
【図３】同上偏光板を示す説明断面図である。
【図４】同上偏光板の保護フィルムの剥がし工程を示す説明図である。
【図５】同上液晶表示装置のテーパ角と、応力および非有効エリアとの関係例を示す表である。
【図６】従来例の液晶表示装置の保護フィルムの剥がし工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    液晶表示装置としての液晶セル
３    偏光板
７    基板としてのアレイ基板
８    基板としての対向基板
９    液晶層
13    偏光子としてのポリビニルアルコールフィルム
14    フィルムとしての輝度向上フィルム
【図１】
2006322964.tif 000003
【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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