(57)【要約】【課題】  プラスチックフィルムなど可撓性のある基板の端面から浸入しようとするガスを阻止するため基板端部にガスバリアー部材を設けた液晶表示素子において、ガスバリアー部材の外形のバラツキを製品間で小さくし、作業性も向上させる。【解決手段】  一方の偏光板１７ｂを他方の偏光板１７ａおよび基板１１ａ，１１ｂの端部から延出させ、偏光板１７ａの延出部を支持台として基板１１ａ，１１ｂの端面を覆うようにガスバリアー部材１８を設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の可撓性を有する基板がシールを介して積層し、該基板と該シールから形成された空間に液晶を注入した液晶表示素子において、前記液晶を注入した面とは反対側の基板面にそれぞれ偏光板を備え、一方の偏光板が他方の偏光板および前記基板の端部から延出し、該偏光板の延出部と該基板の端面とで形成した角部に該端面を覆うようにガスバリアー部材を設けたことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記ガスバリアー部材を前記角部に塗布したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記シールの側面と前記基板の端面とが概ね同一平面上にあることを特徴とする請求項１ないし２に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラスチックフィルムなど可撓性のある基板からなる液晶表示素子において、基板の側面から液晶層に浸入しようとするガスを阻止するため基板側面にガスバリアー部材を設けた液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルム基板からなる液晶表示素子は、軽量で薄いという性質を活かし携帯電話機の表示パネルとして実用化されたことがある。最近では、割れにくい、曲げられる、平面形状の自由度が高い、という特徴にも注目が集まるようになり様々な応用製品が提案されるようになった。
【０００３】
これら可撓性材料は、ガラスと違いガス或いは水蒸気透過性があるため、常温常圧下でガスあるいは水蒸気が透過する。もし仮に可撓性材料だけを使った基板で液晶表示素子を作成すると、ガスが基板を通して液晶内に溶け込み、液晶内に溶け込んだガスが飽和状態に達していると落下等の衝撃により液晶表示素子内に気泡が発生することがある。そこでこれまで基板支持材の表面にガスが透過し難い無機物ないし有機物からなるガスバリアー層を設けていた。ガスバリアー層は、基板の両面に設けられる場合もあるが、製造工程を簡略化させるため基板の片側の面だけに設ける場合もある。長期的な信頼性を重視する場合は両面にガスバリアー層を設けることが多い。
【０００４】
ガスバリアー層を有する液晶表示素子は、平面的にはガスの浸入を押さえ込んでいる。しかし基板の切断によって生じた側面（以下端面と称する）は基板支持材がむき出しになっているので、ここから基板内にガスが浸入する。基板の柔軟性を確保するため液晶層側のガスバリアー層は、ガス透過度の高い有機物を使うか、ガス透過率を下げきれていないごく薄い無機材料膜を使ざるを得ない。この結果、長期的には基板端面からガスバリアー層を経由して液晶層にガスが浸入する(例えば文献１）。
【０００５】
この対策として文献１に示された従来例１（文献中では実施例１）では、シールを含めた液晶表示素子の側面にエポキシ接着剤を塗布し、基板端面からのガスの浸入を防いでいた。この断面図を図６に示す。液晶表示素子は、図の下から、反射板６８、偏光板６７、基板６１、透明電極６２、配向膜６３、スペーサ６４が混入した液晶層６６、配向膜６３、透明電極６２、基板６１、偏光板６７が積層している。ここで基板６１は、ポリカーボネートフィルムを基板支持材とし、両面にＥＶＡ（エチレンと酢酸ビニルの共重合体）とフェノキシ樹脂からなる２層のガスバリアー層を有している。表示素子の側面部では、シール６５と２枚の基板６１の端面とにエポキシ接着剤６９が塗布されている。なお文献１の記述にあわせて基板６１は基板支持材とガスバリアー層から成るものとした（以下同様）。
【０００６】
文献１で示された従来例２（文献中では実施例４）では、液晶セル全体をエポキシ接着剤に浸潤してから偏光板を貼り付け、基板端面からのガスの浸入を防いでいる。この断面図を図７に示す。従来例１と同じ部材は同じ番号で示す。図から読み取れる従来例１との違いは、偏光板６７と基板６１の間にもエポキシ接着剤６９の層があること、偏光板６７が基板６１より外側にはみ出している（以下延出と称する）こと、および側面のエポキシ接着剤が左右に盛り上がっていないことである。
【０００７】
その他、文献１には側面にガスバリアー部材を設ける例として、偏光板まで含めた液晶表示素子の側面にエポキシ接着剤を塗布する例、基板端面にのみエポキシ接着剤を塗布す
る例などが示されている。
【特許文献１】特開２００１−２２１９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
文献１の従来例１のように側面に接着剤を塗布する方法では、たとえ基板と接着剤の密着力や接着剤の表面張力などを管理しても、接着剤が垂れてしまうため塗布後の断面形状がはっきりしない。このため液晶表示素子の平面形状に関する公差を大きくせざるを得ない。
【０００９】
また文献１の従来例２のように液晶セル全体をエポキシ接着剤に浸潤してから偏光板を貼り付ける方法では、偏光板の外形に注意すれば外形公差は小さくでききる。しかし基板表面に粘着物質が存在するため偏光板貼付けなどの組立作業に支障をきたすという課題がある。
【００１０】
そこで本発明の目的は、プラスチックフィルムなど可撓性のある基板の端面から浸入しようとするガスを阻止するため基板端部にガスバリアー部材を設けた液晶表示素子において、ガスバリアー部材の外形のバラツキが製品間で小さく、作業性の良い液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、２枚の可撓性を有する基板がシールを介して積層し、その基板とシールから形成された空間に液晶が注入された液晶表示素子において、液晶が注入された面とは反対側の基板面に上側と下側の偏光板を備え、上側の偏光板と下側の偏光板のうち一方の偏光板が他方の偏光板および基板の端部から延出して形成した角部に基板の端面を覆うようにガスバリアー部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、ガスバリアー部材を角部に塗布したことが好ましい。
【００１３】
また、シールの側面と基板の端面とが概ね同一平面上にあることが好ましい。
【００１４】
延出した偏光板と基板端面で形成された角部において、延出した偏光板の表面を支持台とし、塗布などの手法で基板端面を覆うようにガスバリアー部材を設ける。このときガスバリアー部材が偏光板の延出部からはみ出すことはない。なおガスバリアー部材の形状は表面張力と分量によって上に凸か下に凸の曲面を形成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、偏光板の延出幅で平面的な最大外形が決まるので、偏光板の外形に注意を払うだけで製品間の外形のバラツキを小さくできる。さらに偏光板の延出部表面を支えとして基板端面にガスバリアー部材を配設すればよいので作業性が良い。
【００１６】
基板間のギャップ、ないしシールの厚さは数μｍ〜十数μｍ程度である。このため基板端面をガスバリアー部材で覆うと、自然にシール周辺部もガスバリアー部材で覆われてしまう。基板端部とシールまで間に僅かながらでも距離があり、完全にガスバリアー部材とシール側面とが接するようにしようとする場合、基板とシールで形成される空間にガスバリアー部材を浸み込ませる。このとき一定の待ち時間と粘性の調節が必要となる。シールの側面と基板の端面とが概ね同一平面上にあれば、前述の浸み込ませるための時間が不要となるだけでなく粘度管理も緩やかになるので作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また縮尺は適宜変更している。
（第１実施形態）
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係り、ガスバリアー部材を配設する前の液晶表示素子を示す斜視図である。図１において角部を説明する。偏光板１７ｂの上に、下側の基板１１ｂ、上側の基板１１ａ、上側の偏光板１７ａが積層している。平面的には、基板１１ａ、１１ｂと偏光板１７ａは大きさが等しく、偏光板１７ｂが大きくなっている。このため基板１１ａ、１１ｂと偏光板１７ａの端面が揃い、偏光板１７ｂはこれらの端面から延出する。この端面と偏光板１７ｂの表面から形成される領域が角部である。
【００１９】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子を示す断面図である。図２においてまず部材の積層構造を説明する。図の下側では、偏光板１７ｂ、下側の基板支持材１１、下側のガスバリアー層１８、下側の透明電極１２、下側の配向膜１３が積層している。同様に図の上側では、上側の配向膜１３、上側の透明電極１２、上側のガスバリアー層１８、上側の基板支持材１１、偏光板１７ａが積層している。上下の基板支持材１１とガスバリアー層１８の積層物が上下の基板１１ａ，１１ｂである。上下の基板１１ａ，１１ｂ間とシール１５から形成された空間に液晶が注入されている。この空間にあるスペーサ１４と液晶で液晶層１６を形成する。
【００２０】
上下の偏光板１７ａ，１７ｂは厚さが１００μｍである。基板支持材１１は厚さが１００μｍのポリカーボネイトからなり、ガスバリアー層１８は厚さが０．０３μｍの酸化シリコンＳｉＯｘからなる。透明電極１２は厚さが０．０３μｍのＩＴＯからなり、配向膜１３は厚さが０．０５μｍのポリイミドからなる。シール１５は幅が１ｍｍでエポキシ樹脂からなり、液晶層１６の厚さは５μｍである。
【００２１】
次にガスバリアー部材１９に関わる構造を説明する。偏光板１７ｂは基板１１ｂから１．０ｍｍ延出している。偏光板１７ａの端面と上下の基板１１ａ、１１ｂの端面と偏光板１７ｂの表面で形成された角部にエポキシ樹脂からなるガスバリアー部材１９が塗布されている。ガスバリアー部材１９は、底辺が偏光板１７ｂの延出部と一致し、偏光板１７ａと上下の基板１１ａ、１１ｂの端面を覆っている。またシール１５の側面は、基板１１ａ、１１ｂの端面と直線上に並んでガスバリアー部材１９と接している。これは基板１１ａ、１１ｂの端面とシール１５の側面が同一平面上にあることを示している。ガスバリアー部材の斜辺は表面張力により曲線を描くが、図では直線で示している。
【００２２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係り、電極取り出し部が分かるように描いた液晶表示素子を示す平面図（ａ）とその断面図（ｂ）、および要部断面図（ｃ）である。図３において外部回路との接続状況と、実物と相似したガスバリアー部材の状況とを説明する。
【００２３】
図３（ａ）において、駆動信号は液晶表示素子に柔軟性のある回路基板３２（以下ＦＰＣと称する）を介して伝達される。このＦＰＣ３２の下面の配線電極（図示せず）は、下側の基板１１ｂ上に形成され、上側の基板１１ａの切り欠いた部分（以下電極取り出し部と称する）から露出した透明電極（図示せず）と異方性導電シート（図示せず）を介して接着している。電極取り出し部において、上側の偏光板１７ａも同じ形状に切り欠いており、シール１５にも凹部がある。下側の偏光板１７ｂは下側の基板１１ｂから外側に延出している。なお説明のためガスバリアー部材塗布前の状態を描いたのでガスバリアー部材１９とＦＰＣ３２の保護部材は図示していない。
【００２４】
図３（ｂ）は図３（ａ）の線分Ａ−Ｂに沿った断面図である。なおガスバリアー部材１
９とＦＰＣ３２の保護部材３１の塗布後を示している。図の下側から、偏光板１７ｂ、下基板１１ｂ、液晶層１６、基板１１ａ、偏光板１７ａが積層していることと、左端におけるガスバリアー部材１９の塗布情況は図３で説明したとおりである。図の右側の電極取り出し部では、偏光板１７ａと基板１１ａの端面と、シール１５と基板１１ｂの露出面とＦＰＣ３２の端部（および裏面の一部）からなる空間にガスバリアー部材１９が塗布されている。ＦＰＣ３２を接着した後、周辺部にガスバリアー部材１９を塗布する際に電極取り出し部にもガスバリアー部材を塗布した。ＦＰＣ３２の下面と基板１１ｂの端面と偏光板１７の延出部（および端面）からなる空間にしみ込むようにＦＰＣ３２の保護部材３１が塗布されている。この保護部材３１はＦＰＣ配線の腐食と断線の防止に加え、基板１１ｂのガスバリアーも兼ねている。
【００２５】
図３（ｃ）は図３（ｂ）の左端を実物と相似するように描いた要部断面図である。偏光板１７ａと基板１１ａ，１１ｂの積層体の厚さは概ね０．６ｍｍであり、偏光板１７ｂの延出幅は１．０ｍｍである。ガスバリアー部材１９は下に凸となる曲線を描いている。
【００２６】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子を使った装置の断面図である。シャーシの底面から観察者側に向かって、偏光板１７ａ、基板１１ａ、基板１１ｂ、偏光板１７ｂが積層している。シール、液晶層等は図示していない。このように表裏を反転したことでガスバリアー材料１９は偏光板１７ｂによって遮蔽され視認されにくくなる。液晶素子の表面とシャーシの上面とを一致させ装置の薄型化を図ろうとするときなど、ガスバリアー部材１９が偏光板１７ｂに完全に遮蔽されるので、偏光板１７ｂの外形加工精度に注意するだけでデザイン性の向上が図れる。
（第２実施形態）
【００２７】
図５は、本発明の他の実施形態に係る液晶表示素子を示す断面図である。図５（ａ）において第２の実施形態を説明する。図の下から、偏光板５４ａと、液晶層を挟んで２枚のプラスチック基板が積層した積層物５２（以下プラスチックセルと称する）と、偏光板５１ａが積層している。偏光板５４ａはプラスチックセル５２よりも幅が広い一方、偏光板５１ａはプラスチックセル５２よりも幅が狭い。偏光板５４ａの延出部を支持台にして、偏光板５１ａの端面と、プラスチックセル５２の端面（および表面の一部）とを覆うようにガスバリアー部材５３ａが塗布されている。プラスチックセル５２の上側（偏光板５１ａ側）の角でも十分なガスバリアー部材５３ａの厚み（横方向）を確保するため、ガスバリアー部材５３ａの断面を上に凸な曲線とした。
（第３実施形態）
【００２８】
図５（ｂ）において第３の実施形態を説明する。図の下から、偏光板５４ｂ、プラスチックセル５２、偏光板５１ｂが積層している。偏光板５１ｂはプラスチックセル５２よりわずかに幅が広く、偏光板５４ｂは偏光板５１ｂよりも幅が広い。偏光板５４ｂの延出部を支持台にして、偏光板５１ｂの端面（および底面）と、プラスチックセル５２の端面とを覆うようにガスバリアー部材５３ｂが塗布されている。偏光板５１ｂの延出によりプラスチックセル５２の上側（偏光板５１ｂ側）の角でも十分なガスバリアー部材の厚み（横方向）が確保できる。
（第４実施形態）
【００２９】
図５（ｃ）において第４の実施形態を説明する。図の下から、偏光板５４ｃ、プラスチックセル５２、偏光板５１ｃが積層している。偏光板５１ｃは図の右側でプラスチックセル５２から延出し、偏光板５４ｃは図の左側でプラスチックセル５２から延出している。図の右側では偏光板５１ｃの延出部を支持台にして、プラスチックセル５２の端面と偏光板５４ｃの端面を覆うようにガスバリアー部材５３ｃが塗布されている。図の左側では偏光板５４ｃの延出部を支持台にして、プラスチックセル５２の端面と偏光板５１ｃの端面
を覆うようにガスバリアー部材５３ｃが塗布されている。液晶表示素子の辺によって延出させる偏光板を変えることでシャーシに組み込む際の自由度を広げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子を示す平面図（ａ）と              その断面図（ｂ）、および要部断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子を使った装置の断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る液晶表示素子を示す断面図である。
【図６】従来例１の断面図である。
【図７】従来例２の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１…基板支持材、１１ａ，１１ｂ，６１…基板、１２，６２…透明電極、１３，６３…配向膜、１４，６４…スペーサ、１５，６５…シール、１６，６６…液晶層、１７ａ，１７ｂ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，６７…偏光板、１８…ガスバリアー層、１９，５３ａ，６９…ガスバリアー部材、５２…プラスチックセル、６８…反射板。
【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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