(57)【要約】【課題】薄型化が可能であるとともに、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】アレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持した構成の液晶表示パネルと、アレイ基板の外面に配置された第１偏光板と、対向基板の外面に配置された第２偏光板と、液晶表示パネルをアレイ基板側から第１偏光板を介して照明する面光源装置と、を備えた液晶表示装置であって、第１偏光板ＰＬ１の面光源装置との対向面の動摩擦係数は、面光源装置の第１偏光板ＰＬ１との対向面の動摩擦係数より小さいことを特徴とする。【選択図】      図３
2007108229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持した構成の液晶表示パネルと、
アレイ基板の外面に配置された第１偏光板と、
対向基板の外面に配置された第２偏光板と、
前記液晶表示パネルをアレイ基板側から前記第１偏光板を介して照明する面光源装置と、を備えた液晶表示装置であって、
前記第１偏光板の前記面光源装置との対向面の動摩擦係数は、前記面光源装置の前記第１偏光板との対向面の動摩擦係数より小さいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１偏光板の前記面光源装置との対向面の動摩擦係数は、０．２未満である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偏光板は、前記面光源装置との対向面に樹脂球を分散したコーティング層を有する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】
前記面光源装置は、光源と、
前記光源から放射された放射光が入射する入射面、入射面から入射した入射光が出射する互いに対向した第１主面及び第２主面を備えた導光体と、
前記導光体の第１主面側に配置され、前記第１偏光板と対向する輝度向上機能を有した光学シートと、
を備えたことを特徴とする請求項１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、透過型液晶表示パネルと面光源装置とを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面光源装置からの出射光を選択的に透過して画像を表示する液晶表示装置においては、高輝度化の要求に対応するべく、光源からの放射光の利用効率を改善するために、面光源装置の表面すなわち液晶表示パネルとの対向面に拡散機能や輝度向上機能などを有した光学シートを配置するケースが増えてきている。この光学シートは、その厚みが約０．１〜０．２ｍｍ程度と薄く、柔軟性を有しているため、高温高湿などの環境条件下、あるいは、静電気の帯電などにより、撓みやうねりなどが生じやすい。
【０００３】
近年、液晶表示装置の薄型化への要求が高まり、液晶表示パネルと面光源装置との間隔は、約０．１〜０．２ｍｍ程度と極めて薄く設定されることが多い。このため、液晶表示パネルと面光源装置との間隔を一定に保持することが困難となり、光学シートにわずかな撓みなうねりなどが生ずると、液晶表示パネルの面光源装置との対向面側に配置された偏光板に局所的に光学シートが貼りつくことがある。このような光学シートと偏光板との局所的な貼りつきは、両者が密着する部分と密着しない部分を形成し、密着しない部分の表示画面にいわゆるニュートンリングと称される表示ムラが発生し、表示品位の劣化を招くおそれがある。
【０００４】
このような課題に対して、偏光板の面光源装置との対向面を細かい凹凸を有する粗面（凹凸を有する表面）に形成し、仮に偏光板と光学シートとの密着を防止し、表示ムラを視認しにくくする方法がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−９６９２２号公報
【特許文献２】特開平１０−２４０１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１及び特許文献２に記載の対策により、偏光板と光学シートとの貼りつきを抑制することはできたが、偏光板の表面の粗面は、粘着剤に分散混合した多数のシリカ粒子を被覆することによって形成されている。このシリカ粒子は、鉛筆硬度に換算して３Ｈ程度の高硬度を有している。このため、液晶表示パネルと面光源装置との間隔が極めて薄く設定された構成においては、振動や衝撃により、高硬度の粗面が光学シートに接触して、光学シートを傷付けやすい。光学シートが傷つくと、光学シート固有の機能を十分に得られず、表示品位の低下を招くおそれがある。
【０００６】
光学シートと偏光板との間に、表面に凹凸処理を施したフィルムを少なくとも１枚介在させて両者の貼りつきを防止する方法も提案されているが、このような方法は、液晶表示装置の薄型化への要求に反する。
【０００７】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、薄型化が可能であるとともに、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】
【０００８】
この発明の態様による液晶表示装置は、
アレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持した構成の液晶表示パネルと、
アレイ基板の外面に配置された第１偏光板と、
対向基板の外面に配置された第２偏光板と、
前記液晶表示パネルをアレイ基板側から前記第１偏光板を介して照明する面光源装置と、を備えた液晶表示装置であって、
前記第１偏光板の前記面光源装置との対向面の動摩擦係数は、前記面光源装置の前記第１偏光板との対向面の動摩擦係数より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、薄型化が可能であるとともに、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、液晶表示装置１は、透過型の液晶表示パネル２を備えている。この液晶表示パネル２は、一対の基板すなわちアレイ基板３及び対向基板４と、一対の基板間に光変調層として保持された液晶層ＬＱと、によって構成されている。液晶表示パネル２は、画像を表示する略矩形状の有効表示部８を有している。この有効表示部８は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。
【００１２】
アレイ基板３は、走査線Ｓｃと信号線Ｓｇとの交差部近傍において表示画素ＰＸ毎に配置された薄膜トランジスタなどのスイッチング素子ＳＷ、スイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥなどを備えている。対向基板４は、対向電極ＣＥなどを備えている。画素電極ＰＥ及び対向電極ＣＥは、ともに光透過性を有する導電材料によって形成されている。これらのアレイ基板３及び対向基板４は、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとを対向させた状態で配設され、これらの間にギャップを形成する。液晶層ＬＱは、アレイ基板３と対向基板４とのギャップに封止された液晶組成物によって形成されている。
【００１３】
また、液晶表示パネル２の外面、すなわちアレイ基板３の外面及び対向基板４の外面には、それぞれ液晶層ＬＱの特性に合わせて偏光方向を設定した第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２が配置されている。
【００１４】
カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネル２は、複数種類の表示画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素、緑（Ｇ）を表示する緑色画素、青（Ｂ）を表示する青色画素を有している。すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。これらカラーフィルタは、アレイ基板３または対向基板４の主面に配置される。
【００１５】
このような構成の液晶表示パネル２は、ベゼルカバー１１と面光源装置としてのバックライト１５との間に配置されている。すなわち、矩形枠状のベゼルカバー１１は、液晶表示パネル２の表面側（すなわち対向基板側）に取り付けられている。このベゼルカバー１１は、液晶表示パネル２の有効表示部８を露出させる矩形状の窓部１２、及び、窓部１２を規定する枠状の本体部１３を備えている。
【００１６】
液晶表示パネル２に駆動信号を供給するドライバ回路５は、フレキシブルな複数のプリント配線基板６及び７を介して液晶表示パネル２における一側縁に電気的に接続されている。このドライバ回路５は、バックライト１５の裏面側に向けてプリント配線基板６及び７を湾曲させることにより、バックライト１５の裏面側に配置される。
【００１７】
バックライト１５は、その表面を液晶表示パネル２の裏面側（すなわちアレイ基板側）に対向させた状態で、液晶表示パネル２とともにベゼルカバー１１に収容されており、液晶表示パネル２を裏面側から照明する。
【００１８】
このバックライト１５は、図２に示すように、光源２２、及び、光源２２から放射された放射光を面状に変換して出射する略矩形平板状の導光体２６を備えている。この実施の形態では、バックライト１５は、光源２２として、細長い円筒状の冷陰極管を備えている。この冷陰極管は、その両端部に嵌合したランプホルダに取り付けられている。なお、光源２２としては、冷陰極管に限らず、発光ダイオード（ＬＥＤ）であっても良い。
【００１９】
導光体２６は、互いに対向する第１主面２６ｂ及び第２主面２６ｄと、これら第１主面２６ｂと第２主面２６ｄとを接続する第１側面２６ａ及び第２側面２６ｅとを有している。第１側面２６ａは、光源２２と対向し、光源２２からの放射光が入射する入射面に相当する。また、第１主面２６ｂ及び第２主面２６ｄは、入射面から入射した入射光が出射可能な面であり、特に、第１主面２６ｂは、入射光を液晶表示パネル２に向けて出射する出射面に相当する。
【００２０】
この実施の形態では、導光体２６は、光透過性を有するアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂などにより形成されている。また、この実施の形態では、導光体２６は、第１側面２６ａから第２側面（非光入射面）２６ｅに向かって厚さが徐々に薄くなるような楔形に形成されている。ここで、導光体２６の厚さとは、第１主面２６ｂの法線方向に沿った高さに相当する。このような形状により、導光体２６の第１側面２６ａから入射した光を第１主面２６ｂに向けて均等に反射させるともに、導光体２６の第２側面２６ｅ側に位置する第２主面２６ｄ側にドライバ回路５などの収容スペースを確保する。特に、楔形状の導光体は、大型の液晶表示パネルを照明するエッジライト方式のバックライトで採用することが望ましい。
【００２１】
バックライト１５は、さらに、光源２２から放射された放射光を導光体２６の第１側面２６ａに向けて反射するリフレクタ３１を備えている。このリフレクタ３１は、断面が略Ｃ字状に湾曲した状態で、導光体２６の第１側面２６ａに対向して配設された光源２２の周囲を取り囲むように配置されている。
【００２２】
このリフレクタ３１は、光源２２からの放射光を取り出すための開口部３２を形成する。この開口部３２は、導光体２６の第１側面２６ａに対向している。この開口部３２は、リフレクタ３１の先端部３７と先端部３９との間に形成される。これら先端部３７及び３９は、互いに対向し、導光体２６をその厚さ方向に挟持する。
【００２３】
光学シート２７は、導光体２６の第１主面２６ｂを覆うように配置されている。この光学シート２７は、導光体２６の第１主面２６ｂから出射された出射光に対して所定の光学特性を付与するものであり、例えば、第１主面２６ｂからの出射光を集光する機能を有したフィルムや、第１主面２６ｂからの出射光を拡散する機能を有したフィルム、さらには、第１主面２６ｂからの出射光を効率よく液晶層に導くことで液晶表示パネルの輝度を向上する機能を有した輝度向上フィルムなどである。この光学シート２７としては、複数のフィルムを組み合わせて積層配置したものであっても良いし、複数のフィルムの機能を一体化したものであっても良い。
【００２４】
光学シート２９は、導光体２６の第２主面２６ｄ側に配置されている。この光学シート２９は、導光体２６の内部から第２主面２６ｄを介して外部へ漏れ出た光を導光体２６の第１主面２６ｂ側に向けて反射する反射シートである。
【００２５】
これらの光源２２、導光体２６、光学シート２７、光学シート２９、及び、リフレクタ３１は、略矩形状のフレーム４０に収容されている。
【００２６】
ところで、液晶表示装置の薄型化への要求に伴い、液晶表示パネル２とバックライト１５との間隔は、極めて薄く設定されている。つまり、液晶表示パネル２のアレイ基板３の外面に配置した第１偏光板ＰＬ１と、バックライト１５の最も液晶表示パネル２側に配置された光学シート２７との間隔も極めて薄い。第１偏光板ＰＬ１は、そのほぼ全面でアレイ基板３に接着されているが、光学シート２７は、その一部がフレーム４０に接着されているのみで完全に固定されていない。このため、光学シート２７に撓みやうねりが生じることがあり、これにより、光学シート２７と第１偏光板ＰＬ１との局所的な貼りつきや、両者の接触による光学シート２７の損傷などにより、表示品位の低下を招くおそれがある。特に、光学シート２７が輝度向上フィルムであった場合には、貼りつきは損傷などに起因して十分な輝度向上機能が実現できないおそれがある。
【００２７】
そこで、この実施の形態では、第１偏光板ＰＬ１は、バックライト１５との対向面の動摩擦係数がバックライト１５の第１偏光板ＰＬ１との対向面の動摩擦係数より小さくなるように構成されている。より具体的には、図３に示すように、第１偏光板ＰＬ１は、偏光板としての有効部５０、有効部５０を液晶表示パネル２の外面（すなわちアレイ基板３の外面）に接着するための粘着層５１、粘着層５１を保護する離型層５２、有効部５０の表面の汚れや傷つきを防止するための保護層５３、さらに、保護層５３上に配置され液晶表示パネル２をバックライト１５に対向配置した際にバックライト１５との対向面に相当するコーティング層５４を積層して構成されている。
【００２８】
有効部５０は、例えば、延伸処理され染色されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によって形成された偏光子（または検光子）層５０Ａ、及び、例えばトリアセテート・セルロース（ＴＡＣ）によって形成され偏光子層５０Ａを挟持する支持体層５０Ｂ及び５０Ｃによって構成されている。
【００２９】
コーティング層５４は、図４に示すように、その表面に低摩擦性の特徴を有した凹凸形状を備えている。すなわち、コーティング層５４は、例えば、光透過性を有する樹脂材料例えばアクリル系樹脂やシリコン系樹脂などを用いて形成された球状体（樹脂球）５４Ｐをバインダ樹脂５４Ｂに分散させた状態で基材となる保護層５３上に塗布することで形成可能である。
【００３０】
このような構成のコーティング層５４を配置した第１偏光板ＰＬ１によれば、微小な間隔でバックライト１５と対向配置された場合であっても、コーティング層５４の特徴である低粗さ及び低摩擦性による滑らかさにより、バックライト１５の第１偏光板ＰＬ１との対向面に相当する光学シート２７との貼りつきを抑制することができ、例え両者が接触したとしても光学シート２７の損傷を防止することが可能となる。
【００３１】
また、コーティング層５４の動摩擦係数は、光学シート２７の動摩擦係数より小さい。さらに、コーティング層５４の動摩擦係数は、０．２未満であることが望ましい。なお、これらの動摩擦係数は、コーティング層５４または光学シート２７を同一条件で基準物体に接触させた際に測定される値であり、この実施の形態では、コーティング層５４または光学シート２７を基準物体に５００ｇの荷重で３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で接触させた際の測定値である。
【００３２】
次に、この実施の形態による効果を検証した。比較例として、樹脂球よりも高硬度なシリカ（ＳｉＯ２）を用いて形成した球状体（シリカ球）をバインダ樹脂に分散させた状態で保護層５３上に塗布してコーティング層５４を形成した偏光板を適用した場合の構成と比較した。
【００３３】
図５に示すように、比較例では、コーティング層５４の平均粗さが０．３１であったのに対して、実施形態では、比較例より低粗さであり、コーティング層５４の平均粗さは０．１６であった。また、比較例では、コーティング層５４の動摩擦係数が０．２５〜０．２８であったのに対して、実施形態では、比較例より低摩擦性であり、コーティング層５４の動摩擦係数は０．１８〜０．２０であった。
【００３４】
このような特徴の差により、比較例では、光学シート２７の第１偏光板ＰＬ１への貼りつきを改善することはできたが、両者の接触により第１偏光板ＰＬ１の表面の硬度（すなわちシリカ球の硬度）、粗さ、摩擦性の高さなどの影響により光学シート２７を傷付けてしまった。
【００３５】
これに対して、実施形態では、光学シート２７の第１偏光板ＰＬ１への貼りつきを改善することができ、しかも、両者が接触したとしても第１偏光板ＰＬ１の表面の低硬度、低粗さ、低摩擦性により光学シート２７を傷付けることはなかった。特に、コーティング層５４の動摩擦係数を０．２未満に規定することは、コーティング層表面に凹凸形状を有していながら低摩擦性の特徴を生み出し、光学シート２７への傷つきを防止する意味で極めて重要である。
【００３６】
以上説明したように、この実施の形態に係る液晶表示装置によれば、透過型液晶表示パネルと面光源装置とを重ね合わせて配置した際、液晶表示パネルの面光源装置側に配置された第１偏光板の面光源装置との対向面の動摩擦係数は、面光源装置の第１偏光板との対向面の動摩擦係数より小さく設定されている。このため、薄型化の要望に伴い、液晶表示パネルと面光源装置との間隔（より厳密には第１偏光板と面光源装置の最も液晶表示パネル側に配置された光学シートとの間隔）が小さく設定された場合であっても、両者の間に他のフィルムを介在させることなく、光学シートの第１偏光板への貼りつきを防止し、且つ、光学シートの損傷を抑制することができる。これにより、品質の低下を招くことなく装置の薄型化が可能となり、また、光学シートの貼りつきや損傷に起因した表示品位の低下を防止することが可能となる。
【００３７】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３８】
上述した実施の形態では、楔形状の導光体２６を適用した例について説明したが、厚さが略均等な平板状の導光体２６を適用しても良い。
【００３９】
また、上述した実施の形態では、面光源装置の第１偏光板との対向面に光学シートとして輝度向上フィルムを配置した場合について説明したが、他の機能を有したフィルムが第１偏光板との対向面に相当しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置に適用される面光源装置（バックライト）の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示装置に適用される偏光板の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、図３に示した偏光板の表面（コーティング層）の構造を概略的に示す図である。
【図５】図５は、実施形態による効果の検証結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…液晶表示装置、２…液晶表示パネル、３…アレイ基板、４…対向基板、１５…バックライト、２２…光源、２６…導光体、２７…光学シート、２９…光学シート、ＰＬ１…第１偏光板、ＰＬ２…第２偏光板、５０…有効部、５１…粘着層、５２…離型層、５３…保護層、５４…コーティング層、ＬＱ…液晶層、ＰＸ…表示画素
【図１】
2007108229.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007108229.tif 000005
【図４】
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【図５】
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