(57)【要約】【課題】表示画面の大型化等で液晶セルによる発熱量が増大しても、その熱により光学補償シートなどの熱可撓性層に熱収縮が発生することを防止でき、熱可撓性層の熱収縮歪みに起因した額縁状の光漏れがない高品位の液晶表示装置を提供することである。【解決手段】液晶セル１１に面して熱可撓性層が装備される透過型の液晶表示装置１０において、液晶セル１１と熱可撓性層と間に介在してこれらの間の隙間を埋める透明粘着材料１２と、熱可撓性層の一方向に対向する一対の縁部に、これらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与する張力付与手段１７と、を備えて、張力付与手段１７によって付与する張力によって、熱可撓性層に発生する熱収縮を抑止する。【選択図】図１
2007240871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルに面して熱可撓性層が装備される透過型の液晶表示装置であって、
前記液晶セルと前記熱可撓性層と間に介在してこれらの間の隙間を埋める透明粘着材料と、
前記熱可撓性層の一方向に対向する一対の縁部に、これらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与する張力付与手段と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記張力付与手段が、前記熱可撓性層の前記一方向と直交する他方向に対向する一対の縁部にも、これらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与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３】
前記張力付与手段が、前記熱可撓性層の前記一方向に対向する一対の縁部に付与する張力と、前記他方向に対向する一対の縁部に付与する張力とを、それぞれ個別に調整する張力調整機構を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記張力調整機構が、前記熱可撓性層の対向する縁部に付与する張力を、前記液晶セルの温度及び周囲の湿度に相応して調節することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記熱可撓性層が、前記液晶セルの前方に配置される偏光子と前記液晶セルとの間に挿入される光学補償シートであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に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、液晶セルに面して熱可撓性層が装備される透過型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置としては、液晶分子の配列状態が９０゜ねじれたＴＮモードのＴＦＴ液晶表示装置が主流になっている。このＴＮモードのＴＦＴ液晶表示装置においては、視野角を広げることを主目的として、液晶セルの前方に配置される偏光子と前記液晶セルとの間に光学補償シートを挿入することで位相差の発生を抑え、表示品位の高い表示を実現している。
【０００３】
前記光学補償シートの装備形態としては、薄板状又は膜状に形成された偏光子の一方の面に光学補償シート（位相差板）を貼付すると共に、他方の面には透明な保護シートを貼付した構成の楕円偏光板を形成し、前記光学補償シートが液晶セルに対面するように液晶セルの前方に前記楕円偏光板を配置するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このように光学補償シートを装備することで、視野角を狭くする要因である液晶表示装置の厚みを増すことなく、正面コントラストを高くすることができる。
【０００４】
ところで、光学補償シートとしては、例えば一軸性のポリカーボネートの塊を斜めにスライスして形成した樹脂フィルムなどが使用されてきた。しかし、このような樹脂フィルムは、一般に、温度や湿度の変化に伴い収縮等の歪みが発生する熱可撓性層としての温度・湿度特性を持ち、液晶セルの前方に配置された時に、バックライトなどによって、液晶セルからの加熱や周囲の湿度の変化により収縮等の歪みを起こす。
特に、液晶セルに密着する形態で装備された光学補償シートの場合は、液晶セルのガラスの熱変形率と熱可撓性層である光学補償シートの熱変形率との違いから、大きな歪みが生じてしまう。
【０００５】
このような光学補償シートの歪みは縁部分でより大きくなって位相差の状態が変わってしまうという現象が発生する。このような液晶表示装置の場合では、表示画面の縁部において不要光が透過してしまうという現象となり、その結果、表示画面上に額縁状の光漏れが顕在化し、液晶表示装置の表示品位を低下させる原因となった。
このような光学補償シート以外にも液晶表示装置には熱可撓性の透明シートが装着されることがあり、光学補償シートと同様の歪みが発生し、それらの性能にも影響を与えることがある。
【０００６】
そこで、このような問題を回避するために、光学補償シートは透明支持体上にディスコティック（円盤状）化合物からなる光学異方性層を塗設することにより形成し、この光学補償シートは薄板状の偏光子の保護シートとして装備することで、液晶セルから光学補償シートへの熱の影響を低減させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２４７６０２号公報
【特許文献２】特開平７−１９１２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような熱可撓性材料である光学補償シートは、主に、画面寸法が１５インチ以下の小型あるいは中型の液晶表示装置を想定して開発されていた。しかし、近年は、液晶表示装置における画面の大型化が急速に進められている。そして、大画面の液晶表示装置では、小型あるいは中型の液晶表示装置と比較して、液晶セル等からの発熱量が大幅に増大する。
その結果、上記特許文献２に記載のように、光学補償シートを偏光子の保護シートとして装備する構成としても、光学補償シートに昇温による熱収縮歪みが発生してしまい、この熱収縮歪みのために、表示画面上に額縁状の光漏れが発生して、液晶表示装置としての表示品位が低下するということが更に大きな問題となっている。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題としては、光学補償シート等による熱可撓性層が液晶セルに面して装備される透過型の液晶表示装置であって、表示画面の大型化等で液晶セルによる発熱量が増大しても、その熱により光学補償シートなどの熱可撓性層に熱収縮が発生することを防止でき、従って、表示画面の大型化に相応して液晶セルによる発熱量が増大しても、熱可撓性層の熱収縮歪みに起因した性能劣化、特に光学補償シートでは額縁状の光漏れの発生を防止して、大きな表示画面の全域に優れた表示品位を確保できる透過型の液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る上記課題は、下記構成により達成される。
（１）液晶セルに面して熱可撓性層が装備される透過型の液晶表示装置であって、
前記液晶セルと前記熱可撓性層と間に介在してこれらの間の隙間を埋める透明粘着材料と、
前記熱可撓性層の一方向に対向する一対の縁部に、これらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与する張力付与手段と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【００１１】
上記構成によれば、液晶セルの発熱により熱可撓性層が昇温したり、あるいは熱可撓性層の周囲の湿度が変化して、これらの温度や湿度の変化の影響で、熱可撓性層が一方向に熱収縮を起こす場合には、張力付与手段によって相応の張力を付与して、熱収縮を相殺する引張応力を付与することで、熱可撓性層に熱収縮が発生することを防止できる。
即ち、表示画面の大型化等で液晶セルによる発熱量が増大しても、液晶セルに面して装備される光学補償シートなどの熱可撓性層に液晶セルからの熱の影響で発生するであろう熱収縮を相殺するように、張力付与手段によって相応の張力を熱可撓性層に付与することで、光学補償シートなどの熱可撓性層に熱収縮が発生することを防止できる。
従って、表示画面の大型化に相応して液晶セルによる発熱量が増大しても、熱可撓性層の熱収縮歪みに起因した額縁状の光漏れの発生を防止して、大きな表示画面の全域に優れた表示品位を確保でき、透過型の液晶表示装置の表示画面の大型化が容易になる。
【００１２】
（２）上記（１）に記載の液晶表示装置において、前記張力付与手段が、前記熱可撓性層の前記一方向と直交する他方向に対向する一対の縁部にも、これらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与する構成とすることができる。
液晶セルの発熱に起因した温度や湿度の変化によって光学補償シートなどの熱可撓性層に発生する熱収縮は、本来、一方向のみではなく、直交する２方向にそれぞれ発生するが、上記のような構成にすると、張力付与手段が、熱可撓性層に対して直交する２方向に張力を付与することで、それぞれの方向の熱収縮を抑止することが可能になり、熱可撓性層の一方向に張力を付与してその方向の熱収縮を抑止する場合よりも更に高精度に、熱可撓性層における熱収縮の発生を抑止でき、熱可撓性層、特に光学補償シートの熱収縮歪みに起因した額縁状の光漏れの発生を更に確実に防止することができる。
【００１３】
（３）上記（１）又は（２）に記載の液晶表示装置において、前記張力付与手段が、前記熱可撓性層の前記一方向に対向する一対の縁部に付与する張力と、前記他方向に対向する一対の縁部に付与する張力とを、それぞれ個別に調整する張力調整機構を備える構成にできる。
液晶セルの発熱に起因した温度や湿度の変化によって光学補償シートなどの熱可撓性層に発生する熱収縮は、熱可撓性層を構成する樹脂材料の方向特性から、画面の縦方向と横方向とで収縮量が異なることが少なくない。しかし、上記のような構成にすると、熱可撓性層に発生する収縮量が方向によって異なる場合には、それぞれの方向の収縮量に応じて、熱可撓性層の各方向に付与する張力を調節できるため、熱可撓性層の各方向の熱収縮を適正に低減でき、表示画面全域に対して、より高度に、表示品位の向上を図ることができる。
【００１４】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の液晶表示装置において、前記張力調整機構が、前記熱可撓性層の対向する縁部に付与する張力を、前記液晶セルの温度及び周囲の湿度に相応して調節する構成にできる。
光学補償シートなどの熱可撓性層は、温度の他に、周囲の湿度の変化によっても伸縮するため、上記の構成のように、張力調整機構が液晶セルの温度及び周囲の湿度に相応して付与する張力を調節可能な構成であれば、周囲の湿度変化の影響で熱可撓性層が伸張又は縮長するような場合でも、その伸張又は縮長を防止して、熱可撓性層の歪みによる表示品位の低下を防止できる。
【００１５】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載の液晶表示装置において、前記熱可撓性層が、前記液晶セルの前方に配置される偏光子と前記液晶セルとの間に挿入される光学補償シートである構成とにできる。
このような構成にすると、液晶セルの前方に配置される偏光子と液晶セルとの間に挿入される光学補償シートは、液晶セルの温度や周囲の湿度に変化が生じても、それらの温度や湿度に応じて光学補償シートに発生するであろう熱収縮を相殺するように、張力付与手段によって光学補償シートに張力を付与することで、光学補償シートを歪みのない安定した状態に維持できる。
従って、表示画面の大型化に相応して液晶セルによる発熱量が増大したり、あるいは周囲の湿度が変化したりする場合でも、光学補償シートの熱収縮歪みに起因した額縁状の光漏れの発生を防止して、大きな表示画面の全域に優れた表示品位を確保でき、透過型の液晶表示装置の表示画面の大型化が容易になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる液晶表示装置によれば、液晶セルの発熱により熱可撓性層が昇温したり、あるいは熱可撓性層の周囲の湿度が変化して、これらの温度や湿度の変化の影響で、熱可撓性層が熱収縮を起こす場合には、張力付与手段によって相応の張力を付与して、熱収縮を相殺する引張応力を付与することで、熱可撓性層に熱収縮が発生することを防止できる。
従って、表示画面の大型化に相応して液晶セルによる発熱量が増大しても、液晶セルに面して装備される光学補償シートなどの熱可撓性層の熱収縮歪みに起因した額縁状の光漏れの発生を防止して、大きな表示画面の全域に優れた表示品位を確保でき、透過型の液晶表示装置の表示画面の大型化が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る液晶表示装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る液晶表示装置の一実施の形態の概略構成を示す縦断面図であり、図２は図１のＡ部の拡大図である。
【００１８】
本実施の形態の液晶表示装置１０は、液晶セル１１の両面に、略シート状の透明粘着材料１２を介して、板状の偏光板セット１３が貼着された透過型の液晶表示装置で、偏光板セット１３の熱収縮等による歪み量を検出する歪みセンサ１４と、液晶セル１１の温度を検出する温度センサ１５と、偏光板セット１３の周囲の湿度を検出する湿度センサ１６と、偏光板セット１３の一方向（図１の矢印Ｂ方向）に対向する一対の縁部にこれらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与する張力付与手段１７と、前述の各センサ１４，１５，１６からの検出信号に基づいて張力付与手段１７の動作を制御する制御手段１８とを備えている。
【００１９】
液晶セル１１は、詳細構造を図示していないが、平面ガラスに、液晶、カラーフィルタ、駆動電極などが組み込まれた一般的構造を備えている。
【００２０】
偏光板セット１３は、図２に示すように、薄板状の偏光子２１の一方の面には熱可撓性層である光学補償シート２２が積層され、偏光子２１の他方の面には所定の膜厚の保護層２３が形成されたもので、光学補償シート２２を液晶セル１１側に向けて、透明粘着材料１２により液晶セル１１に貼着されている。
この偏光板セット１３の装備形態によって、液晶セル１１の前方に配置される偏光子２１と液晶セル１１との間に、熱可撓性層である光学補償シート２２が挿入された構造が形成されている。
【００２１】
偏光板セット１３を構成する偏光子２１、光学補償シート２２、保護層２３は、表面の大きさが同一に設定されている。ただし、偏光板セット１３の縁部が液晶セル１１のガラス部分から適当量（図１の長さＬで、例えば、数ｃｍ程度）だけはみ出すように、縦横のサイズが設定されている。
【００２２】
光学補償シート２２としては、光透過率が８０％以上であるポリマーフィルムを用いることが好ましい。フィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル、ポリアクリル酸エステル、ポリカーボネート及びポリスルホンが含まれる。また市販のポリマー（アートン(JSR製)やゼオノア(日本ゼオン製)など）等がある。さらに光学補償機能として、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物を使用することが好ましい。この具体例としては特開２０００−１１１９１４号公報に記載の化合物が上げられる。
【００２３】
透明粘着材料１２は、温度や湿度の変化によって液晶セル１１や偏光板セット１３が熱膨張や熱収縮をするときに、互いの熱膨張率等の差異によって互いの接合面に応力が作用しないように、液晶セル１１や偏光板セット１３とを柔軟に密着接続している。換言すれば、透明粘着材料１２は、液晶セル１１と熱可撓性層である光学補償シート２２と間に介在してこれらの間の隙間を埋めている。
【００２４】
この透明粘着材料１２としては、ゴム系、アクリル系、シリコーン系粘着剤等があるが、アクリル系粘着剤が好ましい。これは各種アクリル酸エステル等のモノマーと、架橋用モノマーとしてのアクリル酸２−ヒドロキシエチル等を主成分とするもの等が好適である。
【００２５】
歪みセンサ１４は、偏光板セット１３の表面の伸張を監視し、伸張に応じた電気信号を出力する。
【００２６】
張力付与手段１７は、液晶セル１１のガラス部分からはみ出した各偏光板セット１３の４片の縁部の内、一方向に対向する端部を把持する一対のチャック部材３１，３２と、これらの一対のチャック部材３１，３２を図の矢印Ｂに示すように互いに離間する方向に進退させて、熱可撓性層である光学補償シート２２の一方向に対向する一対の縁部に、これらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与する張力付与機構３３とを備えている。
【００２７】
一対のチャック部材３１，３２は、偏光板セット１３の端部をしっかりと保持できれば良く、具体的な保持構造としては、接着剤による固定や、ねじ止め、クランプ構造による挾持など、適宜に選択することが可能である。
【００２８】
張力付与機構３３が一対のチャック部材３１，３２を互いに離間する方向に牽引する力は、偏光板セット１３における熱収縮時の応力測定から、１００Ｍｐａ以下となる。従って、張力付与機構３３としては、小型の引っ張り試験機等の機構を流用することもできる。
【００２９】
制御手段１８は、各センサ１４，１５，１６からの検出信号に基づいて、各チャック部材３１，３２の進退量を調節することで、光学補償シート２２に作用する張力を調節する。
【００３０】
上記構成によれば、液晶セル１１の発熱により熱可撓性層である光学補償シート２２が昇温したり、あるいは光学補償シート２２の周囲の湿度が変化して、これらの温度や湿度の変化の影響で、光学補償シート２２が図１に矢印Ｂで示した一方向に熱収縮を起こす場合には、張力付与手段１７によって相応の張力を付与して、熱収縮を相殺する引張応力を偏光板セット１３に付与することで、熱可撓性層である光学補償シート２２に熱収縮が発生することを防止できる。
即ち、表示画面の大型化等で液晶セル１１による発熱量が増大しても、液晶セル１１に面して装備される光学補償シート２２などの熱可撓性層に液晶セル１１からの熱の影響で発生するであろう熱収縮を相殺するように、張力付与手段１７によって相応の張力を熱可撓性層に付与することで、光学補償シート２２などの熱可撓性層に熱収縮が発生することを防止できる。
従って、表示画面の大型化に相応して液晶セル１１による発熱量が増大しても、光学補償シート２２の熱収縮歪みに起因した額縁状の光漏れの発生を防止して、大きな表示画面の全域に優れた表示品位を確保でき、透過型の液晶表示装置１０の表示画面の大型化が容易になる。
【００３１】
また、光学補償シート２２などの熱可撓性層は、温度の他に、周囲の湿度の変化によっても伸縮する。従って、上記の構成のように、温度センサ１５や湿度センサ１６を備えて、張力付与機構３３が液晶セル１１の温度及び周囲の湿度に相応して付与する張力を調節可能な構成であれば、周囲の湿度変化の影響で熱可撓性層が伸張又は縮長するような場合でも、その伸張又は縮長を防止して、熱可撓性層の歪みによる表示品位の低下を防止できる。
【００３２】
なお、図示はしていないが、張力付与手段１７は、図１に矢印Ｂで示した光学補償シート２２の一方向と直交する他方向（図１では、紙面に直交する方向）に対向する一対の縁部にも、これらの縁部が互いに離間する方向の張力を付与する構成とすると良い。
液晶セル１１の発熱に起因した温度や湿度の変化によって光学補償シート２２などの熱可撓性層に発生する熱収縮は、本来、一方向のみではなく、直交する２方向にそれぞれ発生するが、上記のような構成にすると、張力付与手段１７が、熱可撓性層に対して直交する２方向に張力を付与することで、それぞれの方向の熱収縮を抑止することが可能になり、熱可撓性層の一方向に張力を付与してその方向の熱収縮を抑止する場合よりも更に高精度に、熱可撓性層における熱収縮の発生を抑止でき、熱可撓性層の熱収縮歪みに起因した額縁状の光漏れの発生を更に確実に防止することができる。
【００３３】
また、本発明に係る張力付与手段１７は、熱可撓性層の一方向に対向する一対の縁部に付与する張力と、この一方向に直交する他方向に対向する一対の縁部に付与する張力とを、それぞれ個別に調整する張力付与機構を備えた構成とすると良い。
液晶セル１１の発熱に起因した温度や湿度の変化によって光学補償シート２２などの熱可撓性層に発生する熱収縮は、熱可撓性層を構成する樹脂材料の方向特性から、画面の縦方向と横方向とで収縮量が異なることが少なくない。しかし、上記のような構成にすると、熱可撓性層に発生する収縮量が方向によって異なる場合には、それぞれの方向の収縮量に応じて、熱可撓性層の各方向に付与する張力を調節できるため、熱可撓性層の各方向の熱収縮を適正に低減でき、表示画面全域に対して、より高度に、表示品位の向上を図ることができる。
【００３４】
なお、本実施形態は、液晶セルと偏光子との間に光学補償シートを配置するタイプの透過型液晶表示装置に言及したが、これ以外でも、熱可撓性を有する樹脂層が液晶セルに密着する構成で、液晶セルからの熱の影響を受けて熱可撓性の樹脂層に歪みが発生するタイプの液晶表示装置であれば、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施の形態の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  液晶表示装置
１１  液晶セル
１２  透明粘着材料
１３  偏光板セット
１４  歪みセンサ
１５  温度センサ
１６  湿度センサ
１７  張力付与手段
１８  制御手段
２１  偏光子
２２  光学補償シート
２３  保護層
３１，３２  チャック部材
３３  張力付与機構
【図１】
2007240871.tif 000003
【図２】
2007240871.tif 000004