(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表面及び裏面にそれぞれ糊材により貼付された偏光板と、前記液晶表示パネルの裏面側に配置されたバックライト光源とを備えた液晶表示装置において、前記液晶表示パネルの表面の偏光板貼付用第１糊材の軟度を裏面の偏光板貼付用第２糊材の軟度より大きくしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１糊材及び第２糊材の厚さを実質的に同一にするとともに、前記第１糊材の粘度を前記第２糊材の粘度より小さくすることにより、前記第１糊材の軟度を前記第２糊材の軟度より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１糊材及び第２糊材として同一の材料を使用し、前記第１糊材の厚さを前記第２糊材の厚さより厚くすることにより、前記第１糊材の軟度を前記第２糊材の軟度より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記バックライト光源が導光板及びサイドライトを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示パネルが透過型又は半透過型液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示装置に関し、特に高温条件下で長時間使用しても表示品質が劣化しない液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から一般的に使用されている液晶表示装置の構成を図１及び図２を用いて説明する。なお、図１は従来例の液晶表示装置の分解斜視図であり、図２は液晶表示パネル、光学シート及びバックライトユニット間の配置関係を説明するための概略縦断面図である。この液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１１と、枠体１２と、バックライトユニット１３と、裏ケース１４と、前面枠１５と、絶縁シート１６とを備えている。
【０００３】
液晶表示パネル１１は、一対のガラス基板をシール材により貼り合わせ、内部に液晶層を形成した周知の構成のものであり、その一側面に表示制御を行うためのドライバＩＣ（図示省略）を実装した複数の配線基板１７（ＴＣＰ：Tape Carrier Package）を備え、この配線基板１７はコントローラ等を搭載した制御基板１８に接続されている。
【０００４】
バックライトユニット１３は、複数枚の光学シート（図１では４枚）１８と、導光板１９と、バックライト光源２０ａ、２０ｂと、反射シート２１を備えており、導光板１９の対向する縁部にバックライト光源２０ａ、２０ｂを取り付けていわゆるサイドライトとし、導光板１９の底部に貼付すると共にバックライト光源２０ａ、２０ｂを覆うように反射シート２１を取り付け、導光板１９の上に拡散シート、プリズムシート等からなる複数枚の光学シート１８を載置することにより組み立てられる。一方、液晶表示パネル１１の表面及び裏面にはそれぞれ偏光板２２及び２３（図２参照）がそれぞれ糊材２２ａ及び２３ａにより貼り付けられて液晶表示パネルと実質的に一体化されている。
【０００５】
なお、図２では、わかりやすくするために偏光板２２及び２３が貼付された液晶表示パネル１１、拡散シート、プリズムシート等からなる複数枚の光学シート１８、導光板１９、反射シート２１は互いに接していないように示されているが、これらの構成要素は図１に示した枠体１２及び裏ケース１４内に組み込んだ際に押圧されて互いに接するようにされている。
【０００６】
ところで、下記特許文献１には、室温で正常に動作している液晶表示装置を作動させると、使用温度は４５〜５０℃以上に上昇するが、動作環境温度が６０℃の高温にまで達すると液晶材料が大きな温度膨張を起こすため、液晶表示パネルの中央部分に集中的に応力がかかり、その結果液晶表示パネルの中央部でセルギャップが大きくなって色ムラや応答速度の面内不均一等の表示品位の低下が生じることが示されている。
【０００７】
そして、下記特許文献１に開示された発明では、偏光板として少なくとも染色フィルムと、この染色フィルムを挟持するように配置された複数の第１及び第２の高分子フィルムから構成し、各高分子フィルムの温度膨張率を異なるように設定したものを用い、特に液晶表示パネルと接する側の高分子フィルムの熱膨張率を大きくすることにより、温度上昇に伴って偏光板に反り応力を発生させ、液晶表示パネルの中央部における液晶材料の温度膨張に基づく応力を分散させ、セルギャップ不良に伴う色ムラや応答速度の面内不均一等の表示品位の低下を抑制するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２２２８４９号公報（特許請求の範囲、段落［０００９］〜［００１３］、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
液晶表示装置の使用範囲は種々の分野に広がっており、室温よりも高い温度雰囲気下で使用される機会も増加している。一般的には高温高湿雰囲気での耐久性を試験するため、６０℃、９０％ＲＨ×２４時間という加速劣化試験が普通に採用されているが、条件室温では長時間にわたって完全に正常に動作し、また、６０℃、９０％ＲＨ×２４時間という加速劣化試験においても何等の問題点も見出されない従来例の液晶表示装置であっても、８０℃×２４時間というより高温非加湿条件下での加速劣化試験においては、液晶表示パネルに反りが生じてしまい、表示品位の低下が見られるものが存在していた。係る液晶表示パネルの反りは、上記特許文献１に開示されているような液晶分子の熱膨張に基づく液晶表示パネルの中央部に生じる応力に基づく問題点とは別異の原因に基づくものであることは明らかである。
【０００９】
本願の発明者は、このような８０℃×２４時間というより高温非加湿条件下で加速劣化試験を行った際に生じる液晶表示装置の反りの発生原因を解明すべく種々実験を繰り返した結果、液晶表示パネルの裏面はバックライトユニット及び裏ケースにより密閉されているため、高温、乾燥条件下でも糊材の溶剤成分の蒸発が少なく、偏光板貼付用の糊材の物性変化が少ないが、液晶表示パネルの表面側は大気に開放されているため、高温、乾燥条件下では糊材の溶剤成分が徐々に蒸発していくので、糊材の粘度が徐々に高くなり、結果として液晶表示パネルの表面側では偏光板による収縮力が働くようになり、結果として液晶表示パネルが反ってしまうことを見出した。
【００１０】
本発明は、上述のような問題点を解決すべくなされたものであって、その目的は、８０℃×２４時間という高温非加湿条件下での加速劣化試験においても液晶表示パネルに反りが生じ難く、室温よりも高い温度で長時間使用しても、液晶表示パネルの表面側に設けられた偏光板による収縮力が働かないようにして、液晶表示パネルの反りが少なく、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を解決するために、本願の請求項１に係る液晶表示装置の発明は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表面及び裏面にそれぞれ糊材により貼付された偏光板と、前記液晶表示パネルの裏面側に配置されたバックライト光源とを備えた液晶表示装置において、前記液晶表示パネルの表面の偏光板貼付用第１糊材の軟度を裏面の偏光板貼付用第２糊材の軟度より大きくしたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記第１糊材及び第２糊材の厚さを実質的に同一にするとともに、前記第１糊材の粘度を前記第２糊材の粘度より小さくすることにより、前記第１糊材の軟度を前記第２糊材の軟度より大きくしたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記第１糊材及び第２糊材として同一の材料を使用し、前記第１糊材の厚さを前記第２糊材の厚さより厚くすることにより、前記第１糊材の軟度を前記第２糊材の軟度より大きくしたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記バックライト光源が導光板及びサイドライトを備えていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記液晶表示パネルが透過型又は半透過型液晶表示パネルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記のような構成を備えることにより以下に述べるような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１に係る発明によれば、液晶表示パネルの表面の偏光板貼付用第１糊材の軟度を裏面の偏光板貼付用第２糊材の軟度より大きくしたため、８０℃×２４時間という加速劣化試験においても液晶表示パネルの反りが少なく、室温よりも高温の条件下で長時間使用しても液晶表示パネルの表面側に設けられた偏光板の第１糊材の軟度の変化が裏面側に設けられた糊材の軟度よりも小さくなるまでに非常に長い時間がかかるため、実質的に液晶表示パネルの表面側では偏光板による収縮力が働くことがなくなる。その結果として、請求項１に係る発明では室温よりも高温の条件下で長時間使用しても液晶表示パネルが反ることによる表示品質の低下が少ない液晶表示装置が得られる。なお、本発明における糊材層の「軟度」とは、糊材に所定の力を加えた場合の変形量を表す。従って、糊材の厚さが同一であれば糊材の粘度が小さい方が軟度は大きくなり、糊材の粘度が同一であれば糊材の厚さが厚い方が軟度は大きくなる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明によれば、液晶表示パネルの表面の偏光板貼付用第１糊材及び裏面の偏光板貼付用第２糊材の厚が同一であるなら、一般的には粘度が小さい方の糊材中の溶剤量が多いために軟度が大きくなるので、請求項１に係る発明の効果を奏する液晶表示装置が得られる。
【００１８】
また、請求項３に係る発明によれば、液晶表示パネルの表面の偏光板貼付用第１糊材及び裏面の偏光板貼付用第２糊材として同一の材料を使用したのであれば、厚さが厚い方が軟度が大きくなるため、請求項１に係る発明の効果を奏する液晶表示装置が得られる。
【００１９】
また、請求項４に係る発明によれば、バックライト光源が導光板及びサイドライトを備えているものであれば、液晶表示パネルの裏面は、導光板や光学シート等を介して導光板と密着しているから、自由空間がないために偏光板貼付用第２糊材中の溶剤が蒸発し難いため、請求項１に係る発明の効果が顕著に表れる。
【００２０】
更に、請求項５に係る発明によれば、バックライト光源を備える液晶表示装置であれば所期の効果が奏されるから、液晶表示パネルが透過型又は半透過型液晶表示パネルの場合に所期の効果が奏される液晶表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明するが、以下に述べる実験例は、本発明の技術思想を具体化するための偏光板の糊材の物性の差異による液晶表示パネルの反りの程度を確認するためのものであって、本発明をこの実験例に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。なお、図３はガラス板の反りの測定方法を示す縦断面図であり、また、図４は液晶表示装置のバックライトユニットを模した載置台上に偏光板貼付ガラス試料を載置した状態を示す断面図である。
【００２２】
最初に、各種実験例に共通する偏光板を液晶表示パネルに貼付して各種条件下に放置した際の液晶表示パネルの反りの測定方法について説明する。
ガラス基板３０として厚さ０．７ｍｍの１５インチサイズのものを用意し、所定の偏光板３１及び３２を両面に貼付し、恒温・恒湿槽内で所定の温度及び湿度で２４時間放置した。その後、偏光板３１及び３２が貼付されたガラス板を取り出し、室温で３０分放置してガラス板３０が室温まで冷却された後、図３に示したように定盤３３上に偏光板が貼付されたガラス板３０を載置し、四隅の角ｈ１〜ｈ４の高さを測定し、ｈ１〜ｈ４の平均値を反り量Ｈとして求めた。
【００２３】
［実験例］
偏光板に塗布する糊材層にはアクリル系粘着材を用いる。アクリル系粘着材はアクリル系ポリマーと多官能性化合物を含み、粘着層をこれらの組成物の架橋物により形成している。アクリル系ポリマーは、アルキル（メタ）アクリレートのモノマーユニットを主骨格とし、多官能性化合物と反応する官能基を有するモノマーを共重合する。アルキル（メタ）アクリレートにはブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート等があり、官能基を有するモノマーにはカルボキシル基、水酸基、エポキシ基等を含むモノマーがある。多官能性化合物としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤等の有機系架橋剤や多官能性金属キレート等があげられる。そしてアクリル系ポリマーの濃度を変えて、粘度の異なる２種類の糊材層Ａ、Ｂを作成した。糊材層Ｂは糊材層Ａよりも粘度を低下させている。この糊材層Ａ、Ｂをそれぞれほぼ同じ厚さで偏光板に塗布し、糊材層Ａを備えた偏光板と糊材層Ｂを備えた偏光板を用意した。
【００２４】
次いで、前記ガラス板３０の裏面側に糊材層３５として前記糊材層Ａを備える偏光板３２を貼付し、実験例１としては表面側に糊材層３４として糊材層Ｂを備える偏光板３１を貼付した試料を用い、実験例２としては表面側に糊材層３４として糊材層Ａを備える偏光板３１を貼付した試料を用い、それぞれ反りの測定を行った。
【００２５】
まず、実験例１及び実験例２のそれぞれの試料につき、裏側面を覆うことができる図４の断面図に示した形状のステンレス金属製載置台３６を用意し、各試料の裏面側をこの載置台５上に載置して、所定の雰囲気下に所定時間放置して反り量の測定に供した。
【００２６】
そして、実験例１及び実験例２のそれぞれの試料を載置した載置台３６を、６０℃、９０％ＲＨ及び８０℃非加湿条件下に維持された恒温・恒湿槽内にそれぞれ２４時間放置して、上述した方法に従って反り量Ｈを求めた。
それぞれの測定結果をまとめて表１に示す。
【００２７】
【表１】
0004736810.tif 000002
【００２８】
表１に示した結果から以下のことが分かる。すなわち、偏光板貼付用糊材として裏表とも同じ糊材Ａを使用した実験例２では、６０℃、９０％ＲＨで２４時間放置した後の反り量Ｈは３．５ｍｍと小さかったが、８０℃の恒温で２４時間放置した場合の反り量Ｈは、６０℃、９０％ＲＨで２４時間放置した後の反り量の２倍以上である８．８ｍｍと、非常に大きくなっている。
【００２９】
それに対し、裏面側の偏光板貼付用糊材として実験例２と同じ糊材Ａを使用し、表面側の偏光板貼付用糊材としては糊材Ａよりも粘度が低い糊材Ｂを使用した実験例１では、６０℃、９０％ＲＨで２４時間放置した後の反り量Ｈは３．０ｍｍと実験例２の場合よりも僅かに小さい値であったが、８０℃の恒温で２４時間放置した場合の反り量Ｈは、６０℃、９０％ＲＨで２４時間放置した後の反り量の１．５倍程度である４．５ｍｍとなり、実験例２の場合よりも遙かに小さくなっている。
【００３０】
なお、別途参考例として、実験例２で用いた試料と同様の偏光板貼付用糊材として裏表とも同じ糊材Ａを使用した試料を用い、ガラス板の四隅及び中央部を開放状態で点支持して、６０℃、９０％ＲＨ及び８０℃の恒温で２４時間放置した場合の反り量Ｈは実質的に０ｍｍであった。
【００３１】
以上の結果が得られた理由は次のような理由によるものと解される。すなわち、通常の液晶表示装置においては、液晶表示パネルの裏面はバックライトユニット及び裏ケースにより密閉されているため、高温、乾燥条件下でも糊材の溶剤成分の蒸発が少なく、偏光板貼付用の糊材の物性変化が少ないが、液晶表示パネルの表面側は大気に開放されているため、高温、乾燥条件下では糊材の溶剤成分が徐々に蒸発していくので、糊材の粘度が徐々に高くなり、結果として液晶表示パネルの表面側では偏光板による収縮力が働くようになり、結果として液晶表示パネルが反ってしまうものと推定される。
【００３２】
なお、上記実験例１及び実験例２では、偏光板貼付用の糊材として実質的に同じ厚さで粘度が異なるものを使用したが、糊材として粘度が同じで厚さが異なるものを使用し、表面側の糊材層の厚さを厚く（例えば６０〜７０μｍ）、裏面側の糊材層の厚さを薄く（例えば４０μｍ）としても、表面側の糊材層が厚い分だけ溶剤成分の蒸発によって糊材層の粘度の低下が表れるまでに長時間かかるので、同様の結果が得られる。
【００３３】
なお、上記実験例１及び２では反りが明確に表れるようにするために１枚のガラス板の両側に偏光板を貼付して実験を行った。しかしながら、一般の液晶表示パネルは２枚のガラス板の中央に液晶が封入され、この液晶表示パネルの表面及び裏面に偏光板が貼付された構成であるため、上記実験例１及び２で示された結果よりも変形量は小さくなるが、上記実験例１及び２で示されたものと同様の傾向を示すことは明らかである。
【実施例１】
【００３４】
図１及び図２に示した従来例と同様の構成の液晶表示装置１０において、液晶表示パネル１１の表面側に貼付する偏光板２２として糊材２２ａが上記実験例１で使用した糊材Ｂを備えるものとし、また、裏面側に貼付する偏光板２３として糊材２３ａが上記実験例１及び２で使用した糊材Ａを備える以外は従来例の液晶表示装置１０と同様の構成の液晶表示装置１０を作成した。
【００３５】
この液晶表示装置を、それぞれ６０℃、９０％ＲＨ及び８０℃非加湿状態の恒温、恒湿槽内に配置して２４時間放置し、その後に表示画質を調査したところ、両者ともに表示画質の低下は認められなかった。従って、本発明の構成を備える液晶表示装置は、室温よりも高い温度で長時間使用しても、液晶表示パネルの反りに基づく表示画質の低下が生じ難いことは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来例の液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】液晶表示パネル、光学シート及びバックライトユニット間の配置関係を説明するための概略縦断面図である。
【図３】ガラス板の反りの測定方法を示す縦断面図である。液晶表示装置のバックライトユニットを模した載置台上に偏光板貼付ガラス試料を載置した状態を示す断面図である。
【図４】液晶表示装置のバックライトユニットを模した載置台上に偏光板貼付ガラス試料を載置した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    液晶表示装置
１１    液晶表示パネル
１２    枠体
１３    バックライトユニット
１４    裏ケース
１５    前面枠
１６    絶縁シート
１７    配線基板
１８    光学シート
１９    導光板
２０ａ、２０ｂ    バックライト光源
２１    反射シート
２２、２３、３１、３２    偏光板
２２ａ、２３ａ    糊材
３０    ガラス板
３３    定盤
３４、３５    糊材層
３６    載置台
【図１】
0004736810.tif 000003
【図２】
0004736810.tif 000004
【図３】
0004736810.tif 000005
【図４】
0004736810.tif 000006