特開 2024-9527 液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024009527

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1347 20060101AFI20240116BHJP

   G02F 1/1339 20060101ALI20240116BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1347

G02F1/1339 505

G02F1/1335 510

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111118

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】兵頭 洋祐

【テーマコード（参考）】

2H189

2H291

【Ｆターム（参考）】

2H189AA22

2H189AA35

2H189DA72

2H189HA06

2H189HA16

2H189LA13

2H189LA17

2H291FA22X

2H291FA22Z

2H291FA94X

2H291FA94Z

2H291FA95X

2H291FA95Z

2H291FB02

2H291LA22

(57)【要約】

【課題】
表示パネルと輝度調整パネルを重複して配置した液晶表示装置において、表示パネルと輝度調整パネルの接着領域における、水分による偏光板の劣化を防止する。
【解決手段】第１のＴＦＴ基板３００と第１の対向基板５００が第１のシール材１１０で接着した第１の液晶パネル２０の上面に第２の偏光板４０が貼り付けられ、第２のＴＦＴ基板１００と第２の対向基板２００が第２のシール材１１０で接着した第２の液晶パネル１０の下面に第３の偏光板５０が貼り付けられ、前記第１の液晶パネル２０と第２の液晶パネル１０とが重複して配置し、前記第１の対向基板５００の周辺部と前記第２のＴＦＴ基板１００の周辺部が第３のシール材１２０によって接着し、前記第２の偏光板４０と前記第３の偏光板５０は、前記第３のシール材１２０の内側に配置し、前記第２の偏光板４０と前記第３の偏光板５０は接着層７０によって接着していることを特徴とする液晶表示装置。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のＴＦＴ基板と第１の対向基板が第１のシール材で接着した第１の液晶パネルの下面に第１の偏光板が貼り付けられ、上面に第２の偏光板が貼り付けられ、
第２のＴＦＴ基板と第２の対向基板が第２のシール材で接着した第２の液晶パネルの下面に第３の偏光板が貼り付けられ、上面に第４の偏光板が貼り付けられ、
前記第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとが重複して配置した液晶表示装置であって、
前記第１の対向基板の周辺部と前記第２のＴＦＴ基板の周辺部が第３のシール材によって接着し、
前記第２の偏光板と前記第３の偏光板は、前記第３のシール材の内側に配置し、前記第２の偏光板と前記第３の偏光板は接着層によって接着していることを特徴とする液晶表示装置。

【請求項2】

前記接着層は、ＯＣＡ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】

前記接着層は、ＯＣＲ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4】

前記第３のシール材の材料は、前記第１のシール材、または、前記第２のシール材と同じ材料で形成されてい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5】

前記第３のシール材の厚さは、前記第１のシール材または前記第２のシール材の厚さよりも大きい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6】

前記第３のシール材の幅は、前記第１のシール材または前記第２のシール材の幅よりも大きい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7】

前記第２の液晶パネルの表示領域の周辺、または、前記第１の液晶パネルの周辺には額縁領域が遮光層によって形成され、前記額縁領域の幅は、前記第３のシール材の幅よりも大きい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8】

前記第２の液晶パネルは表示パネルであり、前記第１の液晶パネルは輝度調整パネル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9】

第１のＴＦＴ基板と第１の対向基板が第１のシール材で接着した第１の液晶パネルの下面に第１の偏光板が貼り付けられ、上面に第２の偏光板が貼り付けられ、
第２のＴＦＴ基板と第２の対向基板が第２のシール材で接着した第２の液晶パネルの下面に第３の偏光板が貼り付けられ、上面に第４の偏光板が貼り付けられ、
前記第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとが重複して配置した液晶表示装置であって、
前記第１の対向基板の周辺部と前記第２のＴＦＴ基板の周辺部が第３のシール材によって接着し、
前記第２の偏光板と前記第３の偏光板は、前記第３のシール材の内側に配置し、前記第２の偏光板と前記第３の偏光板の間にはオイルが存在していることを特徴とする液晶表示装置。

【請求項10】

前記オイルの屈折率は、１．４３乃至１．５５であることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

【請求項11】

前記オイルの屈折率は、１．４８乃至１．５２であることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

【請求項12】

前記オイルはイマージョンオイルであることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

【請求項13】

前記第３のシール材の材料は、前記第１のシール材、または、前記第２のシール材と同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

【請求項14】

前記第３のシール材の厚さは、前記第１のシール材または前記第２のシール材の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

【請求項15】

前記第３のシール材の幅は、前記第１のシール材または前記第２のシール材の幅よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

【請求項16】

前記第２の液晶パネルの表示領域の周辺、または、前記第１の液晶パネルの周辺には額縁領域が遮光層によって形成され、前記額縁領域の幅は、前記第３のシール材の幅よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

【請求項17】

前記第２の液晶パネルは表示パネルであり、前記第１の液晶パネルは輝度調整パネルであることを特徴とする請求項９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、液晶表示パネルを複数重ねて用いることによって、高コントラストを実現する液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。

【0003】

液晶表示装置において、コントラストを向上させるために、表示パネルに重畳して、輝度調整のみ行う輝度調整パネルを使用することが知られている。すなわち、黒表示部分には、輝度調整パネルによってバックライトを遮断して、より深い黒を実現するものである。

【0004】

特許文献１には、２枚の液晶表示パネルを重ねて配置することによってコントラストの高い画像を実現する構成が記載されている。また、特許文献１には、２枚の液晶表示パネルを重ねるための、組み立て方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２－１３１７７５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

液晶は偏向光のみ制御することが出来るので、液晶表示パネルの下側と上側に偏光板を貼り付けて使用する。偏光板の構造は、ＰＶＡ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｈｏｌ）にヨウ素化合物を含侵させた構成の偏光素子をＴＡＣ（Ｔｒｉ Ａｃｅｔａｔｅ）等の保護層で挟んだ構成である。

【0007】

以後、本明細書では、画像を表示する液晶表示パネルを表示パネルといい、ローカルに輝度を調整する液晶表示パネルを輝度調整パネルと呼ぶ。表示パネルを上側に配置し、輝度調整パネルを下側に配置するように接着すると、表示パネルの下偏光板と輝度調整パネルの上偏光板が接着することになる。

【0008】

偏光板の保護層を構成するＴＡＣは吸湿性がある。一方、偏光素子を構成するＰＶＡは湿気が存在すると変質しやすい。また、これに熱が加わると変質が加速し、透過率が低下したり、透過率にムラが生じたりする。表示パネルと輝度調整パネルを重ねて使用すると、２枚の偏光板が重なることになる。すなわち、吸水性の高いＴＡＣ層が２層、接着材を挟んで存在する構成が２セット重ねて存在することになり、この領域の湿度が高くなる。そうすると、ＰＶＡで構成される偏光素子が劣化し、画質を低下させることになる。

【0009】

本発明の課題は、以上の問題点を解決し、画像のコントラストが高く、かつ、信頼性の高い、液晶表示装置を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。

【0011】

（１）第１のＴＦＴ基板と第１の対向基板が第１のシール材で接着した第１の液晶パネルの下面に第１の偏光板が貼り付けられ、上面に第２の偏光板が貼り付けられ、第２のＴＦＴ基板と第２の対向基板が第２のシール材で接着した第２の液晶パネルの下面に第３の偏光板が貼り付けられ、上面に第４の偏光板が貼り付けられ、前記第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとが重複して配置した液晶表示装置であって、前記第１の対向基板の周辺部と前記第２のＴＦＴ基板の周辺部が第３のシール材によって接着し、前記第２の偏光板と前記第３の偏光板は、前記第３のシール材の内側に配置し、前記第２の偏光板と前記第３の偏光板は接着層によって接着していることを特徴とする液晶表示装置。

【0012】

（２）第１のＴＦＴ基板と第１の対向基板が第１のシール材で接着した第１の液晶パネルの下面に第１の偏光板が貼り付けられ、上面に第２の偏光板が貼り付けられ、第２のＴＦＴ基板と第２の対向基板が第２のシール材で接着した第２の液晶パネルの下面に第３の偏光板が貼り付けられ、上面に第４の偏光板が貼り付けられ、前記第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとが重複して配置した液晶表示装置であって、前記第１の対向基板の周辺部と前記第２のＴＦＴ基板の周辺部が第３のシール材によって接着し、前記第２の偏光板と前記第３の偏光板は、前記第３のシール材の内側に配置し、前記第２の偏光板と前記第３の偏光板の間にはオイルが存在していることを特徴とする液晶表示装置。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】輝度調整パネルを有する表示装置の分解斜視図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ断面図である。

【図4】偏光板の断面図である。

【図5】実施例１の液晶表示装置の断面図である。

【図6】図５のシール部の詳細断面図である。

【図7】液晶表示パネルの平面図である。

【図8】輝度調整パネルの平面図である。

【図9】図５の構成を実現する第１の実施形態によるプロセスフローの例を示す断面図である。

【図10】図９の工程に続く工程を示す断面図である。

【図11】図１０の工程に続く工程を示す断面図である。

【図12】図５の構成を実現する第２の実施形態によるプロセスフローの例を示す断面図である。

【図13】図１２の工程に続く工程を示す断面図である。

【図14】図１３の工程に続く工程を示す断面図である。

【図15】実施例２の液晶表示装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に本発明の内容を、実施例を用いて説明する。

【実施例0015】

図１は、本発明における液晶表示装置の分解斜視図である。図１において、第１液晶表示パネル１０（以後表示パネル１０）と第２液晶表示パネル２０（以後輝度調整パネル２０）が重ねて使用される。輝度調整パネル２０の背面にバックライト１０００が配置している。この方式はローカルディミングと呼ばれることもある。すなわち、画像において、黒表示される領域には、光を照射しない。これによって、非常にコントラストの高い画像を実現することが出来る。

【0016】

表示パネル１０と輝度調整パネル２０は同じ液晶表示パネルを用いてもよいが、表示装置全体としての画面の輝度、画質の向上のために、表示パネル１０と輝度調整２０パネルの仕様は、一部変えている。例えば、全体として輝度を向上させるために、カラーフィルタは輝度調整パネル２０には使用されない。また、表示パネル１０と輝度調整パネル２０の間におけるモアレ等の干渉を防止するために、配線構成を表示パネル１０と輝度調整パネル２０との間で異ならせる等の対策がとられる場合もある。

【0017】

図２は、図１の構成を組み立てた状態における図１のＡ－Ａ断面図である。図２において、上側に配置する表示パネル１０は配線やＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板１００と対向基板２００で構成され、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間に、液晶層３００が挟持され、画素毎にバックライトからの光を制御する。

【0018】

ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは、周辺においてシール材１１０で接着している。シール材１１０の幅は接着の信頼性が保てる範囲で、出来るだけ小さく形成される。液晶は、偏光光のみ制御できるので、表示パネル１０の下側には、下偏光板５０が配置し表示パネル１０の上側には、上偏光板６０が配置している。

【0019】

ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００と重なっていない部分には、端子領域が形成されている。端子領域には、表示パネル１０を駆動するためのドライバＩＣ１８０等が配置されている。一方、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重複している部分には表示領域が形成されている。

【0020】

図２において、対向基板２００には、カラー画像を形成するためのカラーフィルタ２０１が形成されている。Ｒは赤カラーフィルタ、Ｇは緑カラーフィルタ、Ｂは青カラーフィルタである。カラーフィルタとカラーフィルタの間及び表示領域の周辺の額縁領域には遮光層２０２が形成されている。

【0021】

遮光層２０２は、表示領域では、画像のコントラストを向上させる役割を有する。周辺の額縁領域には、走査線引き出し線、走査線駆動回路等、多くの配線が集中するので、これらの配線からの反射等を防止するために、遮光が必要である。そこで、額縁領域の遮光膜として遮光層２０２が形成されている。この部分の遮光層２０２の幅、すなわち、額縁領域の幅は、多くの周辺配線に対して遮光をする必要があるので、シール材１１０の幅よりも大きく形成される。

【0022】

図２において、輝度調整パネル２０が表示パネル１０の下側に配置している。輝度調整パネル２０の構造は、表示領域の画素構造を除いて、表示パネル１０の構造と基本的には同じである。すなわち、配線やＴＦＴ等が形成されたＴＦＴ基板４００と対向基板５００が対向し、ＴＦＴ基板４００と対向基板５００との間に液晶層３００が存在している。ＴＦＴ基板４００と対向基板５００の周辺はシール材１１０によって接着している。シール材１１０は、表示パネル１０側のシール材１１０と同様、幅は小さい。

【0023】

ＴＦＴ基板４００は対向基板５００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板５００が１枚になっている部分には、端子領域が形成されている。端子領域には、表示パネルを駆動するためのドライバＩＣ１８０等が配置されている。一方、ＴＦＴ基板４００と対向基板５００が重複している部分には表示領域が形成されている。

【0024】

輝度調整パネル２０の対向基板５００には、カラーフィルタは形成されていない。輝度調整パネル２０の光透過率を低下させないためである。しかし、遮光層２０２は、表示パネル１０の対向基板２００と同様、輝度調整パネル２０の対向基板５００においても形成されている。表示領域周辺における配線領域を遮光する必要性は輝度調整パネル２０においても表示パネル１０と同様だからである。輝度調整パネル２０においても、周辺領域における遮光層２０２の幅、すなわち、額縁領域の幅は、シール材１１０の幅よりも大きい。

【0025】

一方、輝度調整パネル２０の表示領域においては、表示領域の映像信号線の代わりに輝度信号線２１が形成されているが、輝度信号線２１に合わせて遮光層２０２が形成されている。配線からの反射を防止するためであるが、輝度信号線２１のピッチは映像信号線２のピッチよりも大きいので、輝度調整パネル２０の表示領域に形成される遮光層２０２のピッチも表示パネル１０における遮光層２０２のピッチよりも大きくなっている。

【0026】

図２において、表示パネル１０と輝度調整パネル２０が接着材、例えばＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）によって接着している。具体的には、表示パネル１０の下偏光板５０と輝度調整パネル２０の上偏光板４０が接着材７０によって接着している。接着材（ＯＣＡ）７０は、アクリル系、シリコーン系等の樹脂で形成されているので、水分を吸収しやすい。

【0027】

図２において、輝度調整パネル２０の背面にバックライト１０００が配置している。バックライト１０００には、ＬＥＤアレイが使用される。ＬＥＤは高輝度を得ることができるが、同時に発熱も大きい。この熱は、輝度調整パネル２０を通過して、輝度調整パネル２０と表示パネル１０の間の２枚の偏光板４０、５０及びＯＣＡ７０に到達する。偏光板の偏光素子は、水分を吸着しやすいＴＡＣで挟持されているので、水分と熱にさらされる。そうすると、偏光素子を構成するＰＶＡの劣化が進む。

【0028】

図３は、図１のＢ－Ｂ断面図である。図３は、端子領域が存在しない他は、図２と基本的には同じである。ところで、図３において、表示パネル１０の対向基板２００に形成されている、カラーフィルタの画素構造は、Ａ－Ａ断面とＢ－Ｂ断面とは、必ずしも同一ではないが、図２及び図３では、模式図なので、わかりやすくするために、同じ構造として描いている。表示パネル１０における遮光層２０２で区画される画素構成についても同様である。その他の構成は、図２で説明したのと同様なので、説明を省略する。

【0029】

図２及び図３に示すように、表示パネル１０と輝度調整パネル２０はＯＣＡ７０によって接着している。具体的には、輝度調整パネル２０に貼り付けられた偏光板４０と表示パネル１０に貼り付けられた偏光板５０をＯＣＡ７０によって接着している。偏光板４０、５０もＯＣＡ７０も樹脂で形成されるので、水分を吸収し易い。

【0030】

すなわち、ＯＣＡ７０の付近では、水分を含みやすい層が複数重なることになる。このような構造において、図２及び図３に示すように、偏光板４０、５０やＯＣＡ７０の側面から、白矢印Ｍで示すように水分が侵入すると、偏光板４０、５０等に水分が滞留しやすくなり、この水分によって偏光板４０、５０の劣化が進行する。

【0031】

図４は偏光板の構造の例としての、偏光板４０の断面図である。偏光板４０は、偏向作用を有する偏光素子４１を保護層４２で挟んだ構成であり、保護層４２の一方に、輝度調整パネル２０の対向基板５００と接着するための粘着層４３が形成された構成である。他の偏光板３０、５０、６０も同じ構成である。

【0032】

偏光素子４１は、ＰＶＡを主体にし、ヨウ素（Ｉ）化合物を含侵させて形成される。厚さｔ１は、例えば２０μｍである。保護層４２は、ＴＡＣで形成され、厚さｔ２は、例えば４０μｍである。ＴＡＣ４２は親水性であるので、吸湿しやすく、吸湿すると膨張する。一方、ＴＡＣ４２は偏光素子４１を紫外線から保護するために、紫外線を吸収する必要があるので、ある程度の厚さが必要である。粘着層４３は、ＴＦＴ基板１００あるいは対向基板２００との接着力を十分に保つだけの厚さが必要であり、厚さｔ３は例えば２５μmである。そうすると、１枚の偏光板４０の厚さは、１２５μm程度になる。

【0033】

一方、ＯＣＡ７０の厚さは、例えば１５０μmである。したがって、ＯＣＡ７０と２枚の偏光板４０、５０の合計の厚さは４００μm程度となり、図２及び図３の白矢印Ｍで示すように、側面から水分が侵入しやすくなる。以後偏光板４０、５０及び接着層７０を含んだ領域を接着領域と呼ぶこともある。この接着領域は、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００及び対向基板２００で上面と下面を覆われているので、侵入した水分は接着領域に滞留する。

【0034】

そうすると、偏光素子４１は常に水分に晒されることになる。偏光素子４１を構成するＰＶＡは、水分の存在によって、加水分解し、変質する。具体的には、透過率が不均一になったり低下したりする。そして、加水分解は、熱の存在によってさらに加速する。接着領域は、バックライトからの熱にさらされる。したがって、偏光素子４１は、厳しい環境にさらされることにより、劣化が進行する。これは、液晶表示装置の寿命に大きく影響する。

【0035】

本発明は、以上のような問題を解決するものである。図５は、実施例１の断面図である。図５は、図１のＢ－Ｂ断面図に相当する。図５が図３と大きく異なる点は、表示パネル１０と輝度調整パネル２０の接着をシール材１２０によって行っていることである。以後この部分のシール材を第２シール材１２０と呼び、表示パネル１０あるいは輝度調整パネル２０のＴＦＴ基板１００と対向基板２００等の接着で用いられるシール材を第１シール材１１０とも呼ぶこともある。

【0036】

図５の特徴は、第２シール材１２０によって、第２偏光板４０、接着層７０、第３偏光板５０を、外気の水分から保護することである。第２シール材１２０は、第１シール材１１０と同様な材料でよい。シール材の材料としてはエポキシ材又はアクリル材が用いられる。ところで、第２シール材１２０は、製造工程の都合上、紫外線硬化と熱硬化を併用できる材料であるとなおよい。ＵＶ硬化と熱硬化を併用できる材料としては、エポキシのエポキシ基に部分的にアクリル酸を付加させた材料、いわゆるアクリロイル化エポキシ樹脂等が存在する。第２シール材１２０も、第１シール材１１０と同様に、水分を透過しにくい材料が使用される。

【0037】

ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を接着する第１シール材１１０と表示パネル１０と輝度調整パネル２０を接着する第２シール材１２０との大きな違いは厚さである。第１シール材１１０の厚みｔ４は、液晶層３００の厚みと同等である３μm程度であるのに対し、第２シール材１２０は内側に２枚の偏光板４０、５０とＯＣＡ７０を収容しているので、厚さｔ５は例えば４００μｍ程度になる。図５のその他の構成は、図２で説明したのと同じであるので、説明を省略する。

【0038】

図６は、図５のシール部を拡大して示す断面図である。図６において、表示パネル１０及び輝度調整パネル２０の額縁領域を定義する遮光層２０２の幅はｗ１である。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を接着する第１シール材１１０の幅はｗ２であり、厚さはｔ４である。ｗ２は小さく形成され、１ｍｍ以下である場合が多い。ＯＣＡ７０と２枚の偏光板４０、５０を外部から保護するための第２シール材１２０の幅は、ｗ３であり、厚さはｔ５である。

【0039】

第２シール材１２０の幅ｗ３は、十分な接着力を確保するために、第１シール材１１０の幅ｗ２よりも大きく形成される。また、第２シール材１２０は、厚さが大きく、したがって、断面積が大きいために、その分水分を透過させやすくなるので、幅ｗ３を第１シール材１１０の幅ｗ２よりも大きくして、水分が透過するための時間を長くする必要もある。

【0040】

しかし、第２シール材１２０の幅ｗ３は額縁領域を定義する遮光層２０２の幅ｗ１よりも小さくする必要がある。したがって、ｗ１＞ｗ３＞ｗ２の関係になる。また、（第１シール材１１０の厚さｔ４）＜（第２シール材１２０の厚さｔ５）の関係となっている。

【0041】

図７は、図５の表示パネル１０の平面図である。図７において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が第１シール材１１０によって接着している。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重なった部分に表示領域１６０が形成され、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００と重なっていない部分が端子領域１７０である。端子領域１７０には、ドライバＩＣ１８０が２個配置している。端子領域１７０には、多数の端子が形成され、表示パネル１０に電源や信号を供給するためにフレキシブル配線基板が接続されるが、図７では省略されている。

【0042】

図７において、額縁領域を除いた部分が表示領域１６０となっているが、額縁領域の幅ｗ１は遮光層２０２によって規定されている。第１シール材１１０の幅はｗ２である。第２シール材１２０は、ＴＦＴ基板１００の下側に形成され、幅はｗ３である。

【0043】

表示領域１６０において、走査線１が横方向（ｘ方向）に延在し、縦方向（ｙ方向）に配列している。映像信号線２が縦方向に延在し、横方向に配列している。走査線１と映像信号線２で囲まれた領域に副画素３が形成されている。副画素３には、対向基板２００に形成される赤カラーフィルタ２０１Ｒ、緑カラーフィルタ２０１Ｇ、青カラーフィルタ２０１Ｂのいずれかが対応する。３個の副画素３によって画素４が構成される。なお、配線からの反射を防止するために、配線に対応して対向基板２００に遮光層２０２が形成されている。

【0044】

図８は、輝度調整パネル２０の平面図である。輝度調整パネル２０の構成は、一部を除いて表示パネル１０と同じである。図８において、ＴＦＴ基板３００と対向基板５００が第１シール材１１０によって接着している。表示領域１６０には、走査線１が横方向（ｘ方向）に延在し、縦方向（ｙ方向）に配列している。また、輝度信号線２１が縦方向に延在し、横方向に配列している。走査線１と輝度信号線２１で囲まれた部分に画素４が形成されている。

【0045】

図８において、輝度信号線２１の横方向のピッチは、図７の映像信号線２の横方向のピッチの３倍であり、図８においては、副画素は形成されない。また、輝度調整パネル２０の対向基板５００には、カラーフィルタは形成されていない。光透過率を上げるためである。しかし、輝度調整パネル２０においても、ＴＦＴ基板３００に形成された走査線１と輝度信号線２１に対応して対向基板５００においては遮光層２０２が形成されている。配線からの反射を防止するためである。

【0046】

ところで、図７においても、図８においても、映像信号線２及び輝度信号線２１は縦方向にｙ方向に直線的に延在しているが、製品によっては、ジグザグに延在する場合もある。また、ジグザグの形状も表示パネル１０の映像信号線２と輝度調整パネル２０の輝度信号線２１とで異ならせる場合が多い。

【0047】

図８において、額縁領域を規定する遮光層２０２の幅ｗ１、ＴＦＴ基板３００と対向基板５００を接着する第１シール材１１０の幅ｗ２、輝度調整パネル２０と表示パネル１０を接着する第２シール材１２０の幅ｗ３は、図７の場合と同様、ｗ１＞ｗ３＞ｗ２である。ただし、第２シール材１２０は、輝度調整パネル２０の対向基板５００の上に形成されている。

【0048】

このように、図５に示す実施例１の構成によれば、第２シール材１２０によって、外部からの水分の侵入を防止するので、偏光板４０、５０及びＯＣＡ７０が水分を含むことを防止することが出来る。これによって、偏光素子４１の水分による劣化を防止し、液晶表示装置の寿命を延ばすことが可能になる。

【0049】

ところで、第２シール材１２０の厚さは、第１シール材１１０の厚さに比べて非常に大きい。したがって、第１シール材１１０と同様な方法では、第２シール材１２０を形成できない場合も生ずる。図９乃至図１１は、第２シール材１２０を形成する製造方法の例を示す断面図である。これを第１実施形態と呼ぶ。

【0050】

図９は、表示パネル１０の下面に第３偏光板５０を接着し、輝度調整パネル２０の上面に第２偏光板４０とＯＣＡ７０を接着した状態を示す断面図である。なお、ＯＣＡ７０は、表示パネル１０側の第３偏光板５０に接着してもよい。第２偏光板４０、第３偏光板５０、ＯＣＡ７０の外形は表示パネル１０及び輝度調整パネル２０の外形よりも小さく整形されている。

【0051】

図１０において、表示パネル１０の周辺、すなわち、第３偏光板５０が存在しない部分には、ディスペンサあるいはスクリーン印刷によって、第２シール材１２０が塗布されている。また、輝度調整パネル２０の周辺、すなわち、第２偏光板４０とＯＣＡ７０が存在しない部分には、ディスペンサあるいはスクリーン印刷によって、第２シール材１２０が塗布されている。

【0052】

第２シール材１２０には、紫外線硬化及び熱硬化を併用することが出来る、例えば、アクリロイル化エポキシ樹脂等が用いられる。したがって、図１０に示すように、表示パネル１０の周辺、及び、輝度調整パネル２０の周辺に第２シール材１２０を形成した後、紫外線を照射することによって、仮硬化させることが出来る。

【0053】

その後、図１１に示すように、表示パネル１０と輝度調整パネル２０を、第２シール材１２０を用いて接着し、熱硬化する。この方法によれば、第２シール材１２０を表示パネル１０側と輝度調整パネル２０側に分けて塗布するので、第２シール材１２０の厚さが厚くとも、精度よく塗布することが出来る。また、第２偏光板４０、第３偏光板５０、ＯＣＡ７０がスペーサの役割をするので、シール材１２０の中に、スペーサとして作用させるために、粒径の非常に大きい、フィラーを分散させる必要もない。

【0054】

以上の実施例では、第２偏光板４０と第３偏光板５０を接着する接着層７０には、ＯＣＡ７０を使用したが、これに限らず、液体の接着材を使用して、硬化させる構成でもよい。図１２乃至図１４は、このような構成を実現するためのプロセス例を示す断面図である。これを第２実施形態と呼ぶ。第２実施形態でも、シール材１２０は、第１実施形態と同じ、紫外線硬化及び熱硬化を併用することが出来る、例えば、アクリロイル化エポキシ樹脂等を使用する。

【0055】

図１２のプロセスを実施する前に、表示パネル１０の下面に第３偏光板５０を接着し、輝度調整パネル２０の上面に第２偏光板４０を接着しておく。その後、図１２に示すように、表示パネル１０の周辺、すなわち、第３偏光板５０が存在しない部分に、ディスペンサあるいはスクリーン印刷によって、第２シール材１２０を塗布し、また、輝度調整パネル２０の周辺、すなわち、第２偏光板４０が存在しない部分に、ディスペンサあるいはスクリーン印刷によって、第２シール材１２０を塗布する。

【0056】

図１２の輝度調整パネル２０側において、第２シール材１２０の高さを偏光板４０の高さよりも、ｈだけ高くしておく。第２シール材１２０の内側で、第２偏光板４０の上に接着材８０、例えばＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）を注入するスペース、すなわち、凹部を確保するためである。ｈは例えば１００μmである。図１２において、表示パネル１０側と輝度調整パネル２０側の第２シール材１２０に対して紫外線を照射して仮硬化させる。

【0057】

図１３は、輝度調整パネル２０側において、第２紫外線照射によって、仮硬化した第２シール材１２０によって形成された凹部内に、ＯＤＦ（Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）方式によってＯＣＲ８０を注入している状態を示す断面図である。複数のディスペンサ６００から、計算した量のＯＣＲ７２を滴下する。ＯＣＲ７２にはシリコーン系とアクリル系が存在し、また、紫外線硬化型と熱硬化型が存在する。

【0058】

その後、図１４に示すように、表示パネル１０と輝度調整パネル２０を、第２シール材１２０を用いて接着し、熱硬化する。このとき、ＯＣＲ７２と第２シール材１２０が同時に熱硬化される。この方法においても、第２シール材１２０を表示パネル１０側と輝度調整パネル２０側に分けて塗布するので、第２シール材１２０の厚さが厚くとも、精度よく塗布することが出来る。また、表示パネル１０と輝度調整パネル２００を接着する際、紫外線によって半硬化した第２シール材１２０をスペーサとして使用することが出来るので、第２シール材１２０の中に、スペーサとして作用させるために、粒径の非常に大きい、フィラーを分散させる必要もない。なお、ＯＤＦは輝度調整パネル２０側において行ったが、表示パネル１０側で行うこともできる。

【0059】

以上で説明したように、実施例１によれば、表示パネル１０と輝度調整パネル２０の接着領域において、第２偏光板４０、接着層７０又は７２、第３偏光板５０を水分から保護することが出来るので、コントラストの優れた、かつ、信頼性の高い液晶表示装置を実現することが出来る。

【実施例0060】

実施例１では、表示パネル１０と輝度調整パネル２０の接着領域に第２シール材１２０の他に、接着材である、ＯＣＡ７０あるいはＯＣＲ７２を用いている。接着材として機能させるためには、ある程度の厚さが必要である。実施例２では、表示パネル１０と輝度調整パネル２０の接着の役割は、第２シール材１２０に持たせ、第２偏光板４０と第３偏光板５０の間には、接着層ではなく、オプティカルカップリングの役割のみを持たせる層、例えば、高屈折オイル８０を使用する。

【0061】

図１５は実施例２の構成を示す断面図である。表示パネル１０と輝度調整パネル２０の構成は、実施例１と同じである。図１５が実施例１の図５と異なる点は、第２偏光板４０と第３偏光板５０の間に、ＯＣＡ７０ではなく、高屈折オイル８０が使用されていることである。高屈折オイル８０は第２シール材１２０によってシールされている。高屈折オイル８０は、接着の作用は不要なので、層厚は、均一に形成できる範囲において、薄くすることが出来、例えば、５μm程度でもよい。

【0062】

高屈折率オイル８０を使用する理由は、輝度調整パネル２０と表示パネル１０のオプティカルカップリング、具体的には、第２偏光板４０と第３偏光板５０の間のオプティカルカップリングを向上させるためである。

【0063】

高屈折オイル８０の層厚は薄くできるので、実施例１におけるＯＣＡ等の接着材７０を使用する場合に比して、表示パネル１０と輝度調整パネル２０の視差によるずれを軽減することが出来る。また、層厚が小さいために、含有する水分も少なく出来る。これに加え、屈折オイル８０の層厚を小さくすることによって、第２シール材１２０の厚さも小さく出来る。したがって、第２シール材１２０を透過する水分量も低減することが出来る。さらに、高屈折オイルとして、ＯＣＡ等よりも、水分の吸収量を小さい材料を選択することが出来る。したがって、水分による偏光板の偏光素子の劣化もさらに軽減することが出来る。

【0064】

ＴＦＴ基板や対向基板として使用されるガラスの屈折率や、偏光板の屈折率を考慮すると、高屈折オイル８０の屈折率は、好ましくは、１．４３乃至１．５５程度であり、より好ましくは、１．４８乃至１．５２である。このような、高屈折オイル８０としては、イマージョンオイルが挙げられる。イマージョンオイルはレンズの開口率を実質的に上げるために、例えば、対物レンズとカバーガラスの間に充填するなどして使用されている。イマージョンオイルとしては、さまざまな光学機器メーカーから、様々な製品が販売されている。イマージョンオイルの屈折率は、おおむね１．５２である。

【0065】

図１５を可能にする製造方法は、例えば、図１２乃至図１４に示す、実施例１の第２形態と同様な製造方法を用いることが出来る。実施例２においては、高屈折オイル８０の厚さは、実施例１におけるＯＣＲ７２の厚さに対して小さいので、図１３におけるｈは小さくて済む。その分だけ製造が容易である。

【0066】

このように、実施例２によれば、高いコントラストを有する画像を形成することが出来、また、信頼性の高い、液晶表示装置を実現することが出来る。