(57)【要約】【課題】３次元表示の品位に優れた液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、画像を表示する表示面Ｓを有した液晶表示パネル１と、表示面上に設けられ、液晶表示パネルによって表示される画像を透過させて立体画像を形成する光学部材と、液晶表示パネル及び光学部材に重ねられ、これら液晶表示パネル及び光学部材を接合するシール材４と、を備えている。【選択図】      図１
2009093066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光板を配置し画像を表示する表示面を有した液晶表示パネルと、
前記表示面上に設けられ、前記液晶表示パネルによって表示される画像を透過させて立体画像を形成する光学部材と、
前記液晶表示パネル及び光学部材に重ねられ、前記液晶表示パネルの偏光板と光学部材とを接合するシール材と、を備えている液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示パネルは、第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板及び第２基板間に挟持された液晶層と、前記第１基板の外面に配置された第１偏光板と、前記第２基板の外面に配置され、前記表示面が形成された第２偏光板と、を有し、
前記シール材は、前記第２偏光板に重ねられ、前記第２偏光板及び光学部材を接合する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光学部材は、前記シール材に重なった領域に凹部を有している請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記表示面は、前記画像を表示する表示領域を含み、
前記シール材及び凹部は、それぞれ前記表示領域の外側に設けられている請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光学部材はレンズである請求項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、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置として液晶表示装置が広く利用されている。液晶表示装置は、小型かつ軽量であるため、種々の電子機器の表示装置として利用されている。液晶表示装置は、液晶表示パネルを備えている。液晶表示パネルは、アレイ基板と、このアレイ基板に対向配置された対向基板と、これら両基板間に挟持された液晶層と、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偏光板とを備えている。
【０００３】
近年、３次元表示を行う液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、液晶表示装置に３次元表示を行うための部材を設けることにより、観察者は立体画像を視認することができる。３次元表示を行うための部材は、第２偏光板の外側に設けられたシール材を介して液晶表示パネルと接着されている。
【０００４】
上記した他、３次元表示を行う液晶表示装置が知られている。この液晶表示装置は、例えば、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの第２偏光板と対向配置されているレンズが貼り付けられたフェースガラスと、第２偏光板から外れた位置で液晶表示パネル及びフェースガラスを接着するシール材とを有している。この場合でも、観察者は立体画像を視認することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９４４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記液晶表示装置に３次元表示を行わせた場合、表示不良の生じる恐れがある。上記したことは、表示領域の中央及びシール材間の距離が大きいためであり、レンズに生じる歪み及び傾き、並びにレンズ及び第２偏光板間に生じるギャップ不良に起因する。
【０００６】
また、上記液晶表示装置を形成した場合、フェースガラスと、液晶表示パネルとをシール材で完全に接着してしまうため、液晶表示パネル及びレンズをリワークできなくなってしまう。その他、シール材が第２偏光板から外れて位置し、シール材が太くなるため、額縁部が大きくなってしまう。上記したことは、液晶表示装置の大型化につながる。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、３次元表示の品位に優れた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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る液晶表示装置は、
偏光板を配置し画像を表示する表示面を有した液晶表示パネルと、
前記表示面上に設けられ、前記液晶表示パネルによって表示される画像を透過させて立体画像を形成する光学部材と、
前記液晶表示パネル及び光学部材に重ねられ、前記液晶表示パネルの偏光板と光学部材とを接合するシール材と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、３次元表示の品位に優れた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】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。  
図１に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、フェースガラス２と、液晶表示パネルによって表示される画像を透過させて立体画像を形成する光学部材としてのレンズ３と、シール材４とを備えている。
【００１０】
図１乃至図５に示すように、液晶表示パネル１は、第１基板としてのアレイ基板１０と、第２基板としての対向基板２０と、液晶層３０と、第１偏光板４０と、表示面Ｓを有した第２偏光板５０とを備えている。アレイ基板１０及び対向基板２０は、それぞれ矩形状に形成されている。アレイ基板１０は、対向基板２０よりも大きな寸法に形成されている。
【００１１】
アレイ基板１０及び対向基板２０は、各々３辺がほぼ重なるように配置されている。アレイ基板１０の残る一辺において、アレイ基板１０は、対向基板２０よりも外側に延出している。より詳しくは、第１方向ｄ１において、アレイ基板１０及び対向基板２０はほぼ重なるように配置されている。第１方向ｄ１と直交した第２方向ｄ２において、アレイ基板１０は、対向基板２０よりも外側へ延出している。液晶表示パネル１は、アレイ基板１０及び対向基板２０に重なった矩形状の表示領域Ｒを有している。
【００１２】
アレイ基板１０は、透明な絶縁基板として、矩形状のガラス基板１１を有している。ガラス基板１１は、対向基板２０から外れた延出部１１ａを有している。延出部１１ａ上には駆動回路９が搭載されている。
【００１３】
表示領域Ｒにおいて、ガラス基板１１上に複数の画素１４が設けられている。画素１４は、表示面Ｓに沿った第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に並んでマトリクス状に設けられている。なお、表示面Ｓは、表示領域Ｒに重なっている。
【００１４】
表示領域Ｒにおいて、ガラス基板１１上に、複数の信号線１５及び複数の走査線１６が格子状に設けられている。信号線１５は第２方向ｄ２に延出し、走査線１６は第１方向ｄ１に延出している。隣合う２本の信号線１５及び隣合う２本の走査線１６は、画素１４を区画している。
【００１５】
信号線１５及び走査線１６の交差部近傍に、スイッチング素子として、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１７が設けられている。図示しないが、ＴＦＴ１７は、走査線１６の一部を延出させたゲート電極、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向したチャネル層、チャネル層の一方の領域に接続されたソース電極、及びチャネル層の他方の領域に接続されたドレイン電極を有している。ここで、チャネル層はポリシリコンで形成されている。ＴＦＴ１７のソース電極は信号線１５に接続され、ＴＦＴ１７のドレイン電極は後述する画素電極１８に接続されている。
【００１６】
ガラス基板１１上には、複数の画素電極１８がマトリクス状に形成されている。画素電極１８は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電膜により形成されている画素電極１８は、隣合う２本の信号線１５及び隣合う２本の走査線１６で囲まれた領域に形成されている。画素１４は、それぞれＴＦＴ１７と、このＴＦＴに電気的に接続された画素電極１８等とを有している。
【００１７】
全てを図示ないが、ＴＦＴ１７及び画素電極１８等が形成されたガラス基板１１上に、複数のスペーサとして、複数の柱状スペーサＣが複数本形成されている。表示領域Ｒ全体に重ね、ガラス基板１１及び画素電極１８上に、配向膜１９が形成されている。
【００１８】
対向基板２０は、透明な絶縁基板として、矩形状のガラス基板２１を有している。
【００１９】
表示領域Ｒにおいて、ガラス基板２１上にカラーフィルタ５が設けられている。カラーフィルタ５は、遮光部５１と、周辺遮光部５２と、赤、緑、青の複数の着色層５３、５４、５５とを有している。
【００２０】
遮光部５１は、格子状に形成され、信号線１５及び走査線１６に重なって形成されている。周辺遮光部５２は、矩形枠状に形成され、表示領域Ｒの周縁部全周に亘って形成されている。周辺遮光部５２は、表示領域Ｒの外側から漏れる光の遮光に寄与している。
【００２１】
着色層５３、５４、５５は、ガラス基板２１、遮光部５１及び周辺遮光部５２上に形成されている。着色層５３、５４、５５は、第１方向ｄ１に互いに隣接し、交互に並んで配設されている。着色層５３、５４、５５は、それぞれストライプ状に形成され、第２方向ｄ２に延出し、第２方向ｄ２に並んだ画素１４に重なっている。着色層５３、５４、５５の周縁部は、遮光部５１及び周辺遮光部５２に重なっている。  
カラーフィルタ５上に、ＩＴＯ等の透明な導電膜により対向電極２２が形成されている。対向電極２２上には配向膜２３が形成されている。
【００２２】
アレイ基板１０及び対向基板２０は、柱状スペーサＣにより所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板１０及び対向基板２０は、表示領域Ｒの外側である両基板の周縁部に配設されたシール材３１により互いに接合されている。
【００２３】
液晶層３０は、アレイ基板１０及び対向基板２０間に挟持され、シール材３１で囲まれている。シール材３１の一部に形成された液晶注入口３２は封止材３３により封止されている。
【００２４】
第１偏光板４０はガラス基板１１の外面に配置されている。第２偏光板５０はガラス基板２１の外面に配置されている。上述したように、第２偏光板５０の外面に表示面Ｓが形成されている。表示面Ｓは画像を表示する表示領域Ｒを含んでいる。
【００２５】
図１及び図６に示すように、レンズ３は、フェースガラス２に貼り付けられている。この実施の形態において、レンズ３の厚みＴ１は０．３ｍｍである。なお、レンズ３の厚みＴ１は０．２乃至０．３ｍｍ程度である。レンズ３は、第２偏光板５０の表示面Ｓ上に設けられている。
【００２６】
シール材４は、表示領域Ｒの外側に設けられている。シール材４は、第２偏光板５０及びレンズ３の周縁部に重ねられている。
【００２７】
ここで、レンズ３は、シール材４に重なった領域に凹部（溝）３ａを有している。凹部３ａは、表示領域Ｒの外側に設けられている。この実施の形態において、凹部３ａは、レンズ３の周縁部全体に亘って形成されている。凹部３ａの高さ（深さ）Ｔ２は０．１５ｍｍである。この高さＴ２はレンズ３の厚みＴ１の半分程度である。凹部３ａの幅Ｗは５ｍｍである。なお、凹部３ａの幅Ｗは、２乃至１０ｍｍ程度確保されていれば良い。
【００２８】
レンズ３及び第２偏光板５０は、シール材４により直接接合されている。シール材４は凹部３ａに収容されるため、レンズ３及び第２偏光板５０の密着性を高めることができる。
【００２９】
図示しないが、レンズ３の表面には、複数の円弧状の凸部が形成されている。これらの凸部は、第１方向ｄ１に所定のピッチで複数並んでいるとともにそれぞれ第２方向ｄ２に延びている。レンズ３は、液晶表示パネル１によって表示される画像を透過させて立体画像を形成する。なお、液晶表示パネル１は、レンズ３の表面の形に合わせて画像を表示している。
【００３０】
次に、上記液晶表示装置の組み立て方法について説明する。  
まず、上記した液晶表示パネル１、フェースガラス２及びレンズ３を用意する。なお、レンズ３は、フェースガラス２に貼り付けられている。
【００３１】
次いで液晶表示パネル１の第２偏光板５０の周縁部に、例えば紫外線硬化型のシール材料を塗布し、シール材４を形成する。
【００３２】
続いて、シール材を塗布した液晶表示パネル１及びレンズを真空チャンバ内に搬入し、次いで、第２偏光板５０及びレンズ３を対向配置し、精度良く位置決めした後、第２偏光板５０及びレンズ３を貼り合せる。
【００３３】
次いで、シール材４の数箇所に紫外線を照射し、シール材４を仮硬化させる。これにより、第２偏光板５０及びレンズ３は仮接合される。その後、シール材４全体に紫外線を照射し、シール材４を完全に硬化させる。これにより、第２偏光板５０及びレンズ３は接合される。  
これにより、上記液晶表示装置が完成する。
【００３４】
以上のように構成された液晶表示装置によれば、レンズ３及び第２偏光板５０は、シール材４により直接接合されている。このため、第２偏光板５０やレンズ３の歪み及び傾きを抑制することができる。レンズ３及び第２偏光板５０を接合する領域は、第２偏光板５０の外側ではなく第２偏光板５０に重なった領域であり、表示領域Ｒの中央に寄せられている。このため、レンズ３及び第２偏光板５０間のギャップのバラツキを低減することができる。
【００３５】
上記したように、この実施の形態において、第２偏光板５０から外れた領域に設けられたシール材４により、ガラス基板２１及びフェースガラス２接合する構成ではない。このため、フェースガラスと、液晶表示パネルのガラス基板とをシール材で接着する構成の場合と比べて、この実施の形態のシール材４の厚みを数十μｍ程度に低減させることができる。これにより、粘度の高い材料に限らず、粘度の低い材料を使用してシール材４を形成することができる。そして、軽微な力でレンズ３及び第２偏光板５０を密着させることができる。さらに、シール材４を形成するためのシール材料の塗布量を大幅に低減することができる。
【００３６】
また、シール材４の厚みが数十μｍ程度と小さくなるため、高温の雰囲気において、シール材４が熱膨張しても、この熱膨張は小さく、レンズ３と第２偏光板５０間のギャップの変化は抑制される。このため、上記ギャップに変化が生じ難いので、表示品位の優れた立体画像表示を維持することができる。  
上記したことから、レンズ３及び第２偏光板５０を密着させ、上記ギャップのバラツキを少なくできるので、立体画像表示の品位を向上させることができる。
【００３７】
シール材４は、ガラス基板２１直上ではなく、第２偏光板５０直上に設けられている。このため、ガラス基板２１から第２偏光板５０を剥がすことで、アレイ基板１０、対向基板２０及び液晶層３０等を有した液晶セル及びレンズ３をリワークすることができる。
【００３８】
第２偏光板５０に重ねてシール材４を形成しているため、第２偏光板５０から外れたガラス基板２１及びフェースガラス２にシール材４を形成する領域を設ける必要はない。すなわち、第２偏光板５０から外れた領域に幅の大きいシール材４形成領域を設ける必要はない。このため、小額縁化を図ることができ、ひいては、液晶表示装置の小型化を図ることができる。
【００３９】
レンズ３は、シール材４に重なった凹部３ａを有している。シール材４は凹部３ａに収容されるため、レンズ３及び第２偏光板５０の密着性をより高めることができる。
【００４０】
上記したことから、３次元表示の品位に優れた液晶表示装置を得ることができる。
【００４１】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施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可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４２】
例えば、封止材６は必要に応じて形成されていれば良く、形成されていなくとも良い。シール材４の形状は、矩形枠状に限定されるものではなく、レンズ３及び第２偏光板５０を接合できる形状であればいかなる形状であっても良い。凹部３ａの形状も矩形枠状に限定されるものではなく、シール材４の形状に合った形状であれば良い。凹部３ａは、必要に応じてレンズ３に設ければ良く、設けられていなくとも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す概略断面図。
【図２】図１に示した液晶表示パネルを示す平面図。
【図３】図１及び図２に示した液晶表示パネルを示す断面図。
【図４】図１及び図２に示した液晶表示パネルを示す他の断面図。
【図５】図１乃至図４に示したアレイ基板の一部を示す概略構成図。
【図６】図１に示した対向基板、第２偏光板、シール材及び封止材を示す平面図。
【符号の説明】
【００４４】
１…液晶表示パネル、２…フェースガラス、３…レンズ、３ａ…凹部、４…シール材、４ａ…排気口、５…カラーフィルタ、６…封止材、１０…アレイ基板、１１…ガラス基板、１４…画素、１５…信号線、１６…走査線、１７…ＴＦＴ、１８…画素電極、２０…対向基板、２１…ガラス基板、２２…対向電極、４０…偏光板、５０…偏光板、Ｓ…表示面、ｄ１…第１方向、ｄ２…第２方向、Ｒ…表示領域。
【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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