(57)【要約】【課題】携帯型ゲーム機等に搭載される液晶表示装置において、一定の生産効率を確保した上で反射光を低減し表示画像の視認性を高める。【解決手段】携帯型ゲーム機１に搭載された液晶表示装置３は、透光性を有するポリカーボネート製の保護板７と液晶パネル６との間に、熱硬化型で且つ屈折率が１．４以上の無色透明なゲル状シリコーンが充填材８として介在（充填）されている。したがって、例えば保護板７と液晶パネル６との間に空間がある液晶表示装置等に比べ、太陽光や室内照明等の外部光の影響による液晶パネル６の表面での反射や保護板７の背面側での反射が抑制される。また、充填材８が熱硬化タイプであるため、保護板７等を装置本体に組み込み終えた後であっても、加熱処理を後工程で行うことにより充填材を容易に硬化させることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの表示面側を保護する透光性を有する保護板と、
前記保護板と前記液晶パネルとの間に充填された熱硬化型で且つ屈折率が１．４以上のゲル状のシリコーンと
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記保護板及び／又は前記液晶パネルと前記シリコーンとの屈折率の絶対値の差が、０．２以内であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の前記液晶表示装置を備えた携帯型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びこれを備えた携帯型電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ等の表示装置を太陽光等が入射する明るい場所で使用するとコントラストが低下し画像が見難くなる。これは、太陽光等の外部光が、ディスプレイ前面の保護パネルや内部の液晶パネル（表示素子）等で反射し、この反射光が表示画像と共に眼に入ることによる。
【０００３】
そこで、この反射光を低減するための対策として、例えば光の干渉を利用して反射光を入射光により打ち消す反射防止膜を、液晶パネルの前面側に配置するものや、所定の波長域の反射光を吸収するフィルタを液晶パネルの前面に配置する液晶表示装置が提案されている。また、液晶表示装置の表示表面形状を凹面とするものや、光錯乱防止素材を介在させた液晶表示装置等も知られている。
【０００４】
ここで、上述したフィルタを配置するタイプの液晶表示装置は、偏光板の前面側の保護用ガラス板を着色ガラスとしたものであり、眼による視感度が比較的高い５００〜６００ｎｍの波長の光を吸収するようにした装置である（特許文献１参照）。また、表示面を凹面とするタイプの液晶表示装置は、凹面に形成された保護パネルにより反射光を視野外に導光し鏡面反射を解消するようにしたものである（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、光錯乱防止素材を介在させるタイプの液晶表示装置は、保護パネルと液晶パネルとの間等に、紫外線硬化型のシリコーンゲル等を光錯乱防止素材として充填し、これにより、反射等の影響を抑制し光学特性の改善を図った装置である（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−１１６０２１号公報（第３頁，第１図、第２図）
【特許文献２】
特開平５−１９６９２９号公報（第２頁，図１）
【特許文献３】
特開平６−３３７４１１号公報（第６−９頁，図１、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した反射防止膜やフィルタを利用する液晶表示装置は、特定波長域の光成分の吸収や、光の干渉等が起こるように製造工程の複雑な光学膜をディスプレイ前面の保護パネル等に形成する必要があるため、製造が困難であるという課題がある。また、表示面を凹面にするタイプの液晶表示装置は、保護パネルを凹面形状に成形するため同様に製造が困難である。
【０００８】
また、紫外線硬化型のシリコーンゲルを保護パネルと液晶パネルとの間等に充填するタイプの液晶表示装置は、ＵＶ硬化の過程において、充填したシリコーンに紫外線を含む光を照射させる必要がある。このため、紫外線を遮るような着色の施された保護パネルや、紫外線の通過を妨げるような形状の部品を本装置に適用しようとする場合に、設計的な制約を受けることになる。勿論、このような部品を液晶表示装置に搭載せざるを得ない場合には、シリコーンのＵＶ硬化を待ってこれらの部品を組み込む必要性等が生じ、生産効率の面で課題を残すことになる。
【０００９】
さらに、近年、液晶表示装置は、低コスト化が進み、携帯型のゲーム機器や携帯電話等の表示装置としての用途も増えてきている。ここで、このような電子機器をユーザが携帯する場合に、液晶表示装置の表示面を他の物品に接触させたり、また表示面に局圧を与えたりして、液晶パネルを損傷させてしまうこと等が従来より懸念されている。このため、携帯型の電子機器に搭載される液晶表示装置では、液晶パネルの保護のために何らかの対策を講じることへの要請が高まっている。
【００１０】
また、携帯型ゲーム機等においては、ゲーム中のユーザ以外の他のユーザが、表示画像を脇（斜め方向）から一緒にみて、間接的にゲームを楽しめるように配慮したいところではあるが、上述した反射光の課題は、このように表示画像を斜め方向からみる場合には、より顕著に表れることになる。さらに、液晶表示装置では、このような反射光の影響による課題の改善を含め表示画像の視野角を広げることへの要請がある。
【００１１】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、設計的に大きな制限を受けることなく表示画像の視認性を高めることができる共に外部応力等から液晶パネルを保護でき、しかも製造が容易な液晶表示装置及びこれを備えた携帯型電子機器の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの表示面側を保護する透光性を有する保護板と、前記保護板と前記液晶パネルとの間に充填された熱硬化型で且つ屈折率が１．４以上のゲル状のシリコーンとを具備することを特徴とするものである。
【００１３】
すなわち、本発明の液晶表示装置は、その表示装置の前面に配置される保護板と表示素子である液晶パネルとの間にゲル状のシリコーンが充填されているので、例えば保護板と液晶パネルとの間に空間がある液晶表示装置等に比べ、太陽光や室内照明等の外部光の影響による液晶パネルの表面での反射や保護板の背面側での反射を抑制することができる。したがって、本発明によれば、簡易的な構成で、外部光の影響による液晶表示装置前面での反射光を低減でき、表示画像の視認性を高めることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、空気よりは勿論、水等よりも屈折率の大きい屈折率１．４以上のゲル状のシリコーンを液晶パネルの前面側に配置することにより、液晶パネル側から、充填されたゲル状シリコーン及び保護板を経て外部へ放出される光の屈折角を大きく採ることが可能となり、これにより、表示画像の視野角を広げ視認性の向上を図ること等が可能である。
【００１５】
さらに、本発明によれば、液晶表示装置の前面の保護板と液晶パネルとの間に充填されるゲル状のシリコーンが、装置前面に局圧が加わってしまう場合等のクッション材となり、これにより、外部応力から液晶パネルを保護することができる。
【００１６】
また、本発明では、液晶パネルと保護板との間に充填される充填材として熱硬化型のゲル状シリコーンを適用しているので、充填材として例えば紫外線硬化型の樹脂を適用したもの等と異なり、紫外線の透過を遮るような着色処理又は反射低減用のフィルタ処理等を施した保護板や、紫外線の通過を妨げるような形状の部品であっても本装置の構成部品として選択することができる。すなわち、本発明によれば、保護板等を装置本体に組み込み終えた後であっても、加熱処理を行うことによりシリコーンを硬化させることが可能なので、上述したような設計的制約を受けることなく液晶表示装置を容易に製造することができる。
【００１７】
また、本発明では、液晶表示装置前面での反射を低減するために、前記保護板及び／又は前記液晶パネルと前記充填されたシリコーンとの屈折率の絶対値の差が、０．２以内であることが望ましい。
【００１８】
さらに、上述したような液晶表示装置は、携帯時に外部応力等が加わってしまうおそれのある携帯型電子機器等の表示装置として有用であり、特に、直接的な使用者以外の他のユーザが、表示画像を脇（斜め方向）から一緒にみること等が想定される携帯型ゲーム機等の表示装置として好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明を実施した液晶表示装置を備える携帯型ゲーム機の斜視図、図２はその断面図である。
【００２０】
これらの図に示すように、この携帯型ゲーム機１は、外郭を形成するケーシング２と、ゲーム内容に関する情報を視覚的に表示する液晶表示装置３と、電源ボタンや各種操作キー等からなる操作部４と、上記操作キー等を通じての操作音やＢＧＭ等を発生させるスピーカ５等とから構成されている。
【００２１】
液晶表示装置３には、図２に示すように、表示素子としての液晶パネル６と、液晶パネル６の表示面側、つまり液晶表示装置３の前面を保護する保護板（保護パネル）７と、液晶パネル６と保護板７との間に充填された充填材８と、液晶パネル５の全面に光を照射するバックライト（図示せず）と、表示情報を表示信号等に変換するＩＣ等が搭載されたプリント基板９とが設けられている。
【００２２】
液晶パネル６は、ＴＦＴ等と共に液晶１０を、ガラス基板１１、１２で挟み込むようにして封止し、さらにこれらガラス基板１１、１２の外側に偏光板１３、１４を配置して構成されている。偏光板１３、１４は、ヨウ素や二色性染料等の偏光素子が入ったＰＶＡ等の偏光基材を両側から保護基材により挟み込むかたちで形成されている。
【００２３】
ここで、携帯型ゲーム機１（液晶表示装置３）の前面における、太陽光や室内照明等の外部光の反射防止機能について説明する。
すなわち、本実施形態の液晶表示装置３は、透光性を有するポリカーボネート製の保護板７と、液晶パネル６（の表示面側に配置される偏光板１４のアクリル製の保護基材）との間に、熱硬化型の無色透明なゲル状のシリコーンが充填材８として介在（充填）されている。これにより、例えば保護板７と液晶パネル６との間に空間がある液晶表示装置等に比べ、太陽光や室内照明等の外部光の影響による液晶パネル６の表面での反射や保護板７の背面側での反射が抑制される。
【００２４】
詳述すると、シリコーン材である充填材８、ポリカーボネート製の保護板７、液晶パネル６を構成する偏光板１４のアクリル製の保護基材は、それぞれ屈折率が、１．４０４、１．５８４、１．４９２であり、各々の屈折率の絶対値の差が、０．２以内の僅かな範囲内に収まっている。
【００２５】
ここで、フレネルの公式によれば、屈折率の異なる２つの媒質の境界面での反射率（反射光の強さ／入射光の強さ）Ｒは、下記のように定義される。
なお、説明の簡略化を図るために、ここでは、入射光が境界面に垂直入射する場合の公式を採用する。
すなわち、反射率は、
Ｒ＝｛（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２）｝２
で与えられる。
ｎ１：第１の媒質の屈折率
ｎ２：第２の媒質の屈折率
【００２６】
したがって、上記公式からも明らかなように、本実施形態の携帯型ゲーム機１によれば、外部光の影響による液晶パネル６の表面での反射や保護板７の背面側での反射を抑えることにより、液晶表示装置３前面での反射光を簡易的な構成で低減することができ、これにより、表示画像の視認性を高めることができる。
【００２７】
ここで、上述した充填材８として適用されるゲル状シリコーンの屈折率は、１．４〜１．６の範囲内にあることが好ましく、１．４５以上であればさらに好適である。このような高屈折率のシリコーンを液晶表示装置に適用することで、そのレンズ効果により立体感のある液晶画像が可視的に表示される。無論、この高屈折率のシリコーンに併せて、液晶パネル６を構成する偏光板１４、及び保護板７の屈折率を極力近い値に揃えることで上記反射を低減できる。
【００２８】
さらに、高屈折率のシリコーンを充填材８として選択したことで、液晶パネル６側から、充填材８（ゲル状シリコーン）及び保護板７を経て外部へ放出される光の屈折角を大きく採ることが可能となる。これにより、表示画像の視野角を広げ視認性の向上を図ること等が可能となる。
【００２９】
次に、充填材８として好ましいシリコーン材の組成及び特性並びに前記シリコーン材の充填方法について説明する。
すなわち、充填材８としては、付加反応型シリコーンゲル（２成分形）／ＴＳＥ３０６２（ケイ素原子に結合したビニル基を有するポリオルガノシロキサン、ケイ素原子に結合した水素基を有するポリオルガノシロキサン、及び自金触媒を成分とする）が好適である。
外観：無色透明
性状：液状（硬化前）、ゲル（硬化後）
粘度：１．０Ｐａ・ｓ（１０００ｃＰ）
粘着性：あり
針入度：５５（ＡＳＴＭ  １／４コーン）
比重：０．９７
【００３０】
充填方法としては、液状のシリコーンをポリカーボネート製の保護板７上に流し込み、液晶パネル６をはめ込んで、約７０℃のオーブン中で３０分程度加熱し、硬化させる（ゲル状にする）。なお、保護板７と液晶パネル６との隙間は、約１ｍｍ程度であることが好ましい。硬化後のゲル状のシリコーンは、無色透明であり、保護板７や液晶パネル６ヘの粘着性（密着性）が良好となる。ゲル状のシリコーンは、低硬度（高針入度）であっても、また、メンテナンス（不良品の再生）性を考慮する場合は、高硬度であってもよい。また、透明であれば、低硬度のゴムを用いてもよい。さらに、シリコーンの粘度は、０．１〜１０Ｐａ・ｓ（１００〜１００００ｃＰ）、作業性から０．５〜５．０Ｐａ・ｓ（５００〜５０００ｃＰ）が最適である。
【００３１】
ここで、本実施形態の液晶表示装置３では、液晶パネル６と保護板７との間に充填される充填材８として熱硬化型のゲル状シリコーンを適用しているので、充填材として例えば紫外線硬化型の樹脂を適用したもの等と異なり、紫外線の透過を遮るような着色処理又は反射低減用のフィルタ処理等を施した保護板や、紫外線の通過を妨げるような形状の部品であっても本装置の構成部品として選択することができる。つまり、液晶表示装置３によれば、保護板７等を装置本体に組み込み終えた後であっても、加熱処理を行うことによりシリコーンを硬化させることができ、上述したような設計的制約を受けることなく容易に製造を行える。
【００３２】
このような液晶表示装置３を備えた携帯型ゲーム機１によれば、上述した効果に加え、保護板７と液晶パネル６との間に充填されるゲル状のシリコーンが、装置前面に局圧が加わってしまう場合等のクッション材となり、これにより、外部応力から液晶パネル６を保護することができる。さらに、本実施形態の携帯型ゲーム機１では、高屈折率のシリコーンを充填材８として適用したことで、表示画像の視野角を広げる効果を得ることができるとともに、表示画像を斜め方向からみる場合（光の入射角が大きい場合）等に現象が顕著に表れる反射が低減されている。これにより、ゲーム中のユーザ以外の他のユーザが、表示画像を脇（斜め方向）から一緒にみる場合等の視認性を高めることができる。
【００３３】
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。すなわち、上記実施形態では、本発明を携帯型ゲーム機に適用した場合について説明したが、これに代えて、本発明を、ＰＤＡ、ポケットＴＶ、携帯型のＰＣ、携帯電話等に適用してもよい。また、上記実施形態では、バックライトが内蔵された透過型の液晶表示装置について説明したが、バックライトの代わりに反射板を内蔵した、いわゆる反射型の液晶表示装置として、本発明を適用した場合でも勿論同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、設計的に大きな制限を受けることなく表示画像の視認性を高めることができる共に外部応力等から液晶パネルを保護でき、しかも製造が容易な液晶表示装置及びこれを備えた携帯型電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した液晶表示装置を備える携帯型ゲーム機の斜視図である。
【図２】図１の携帯型ゲーム機を示す断面図である。
【符号の説明】
１…携帯型ゲーム機、３…液晶表示装置、６…液晶パネル、７…保護板、８…充填材、１３，１４…偏光板。
【図１】
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【図２】
2004272059.tif 000004