JP2010079006A - 保護板一体型液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示素子の一対の基板の一方に形成された張出部を観察面保護板により補強し、さらに前記張出部に搭載されたドライバ素子を、前記液晶表示素子と前記観察面保護板とを接合する樹脂層によって保護することができる保護板一体型液晶表示パネルを提供する。
【解決手段】観察側とは反対側の基板３に張出部３ａが形成され、この張出部３ａの観察側基板２と対向する側の面上にドライバ素子８が搭載された液晶表示素子１の観察側に、観察面保護板１８を予め定めた間隙を設けて配置し、液晶表示素子１と観察面保護板１８との間の間隙に、液晶表示素子１の観察側基板２の外面全体及び張出部３ａの少なくともドライバ素子８が搭載された部分に対応させて、液晶表示素子１と観察面保護板１８とを接合する樹脂層２０を設けた。
【選択図】図２

Description

この発明は、保護板一体型液晶表示パネルに関する。

液晶表示パネルとして、液晶表示素子の観察側に、前記液晶表示素子の観察側の面を保護し、且つ前記液晶表示素子を補強するための観察面保護板を、前記液晶表示素子との間に間隙を設けて配置し、前記液晶表示素子と観察面保護板とを、これらの間の間隙に設けられた樹脂層により接合して一体化させた保護板一体型液晶表示パネルがある。

一方、前記液晶表示素子には、液晶層を挟んで対向する観察側とその反対側の一対の基板のうちの一方の基板に、他方の基板の外方に張出す張出部が形成され、この張出部の前記他方の基板と対向する側の面上にドライバ素子が搭載されたものがある。

このドライバ搭載型の液晶表示素子を備えた保護板一体型液晶表示パネルとしては、従来、観察側の基板に張出部を形成した液晶表示素子の観察側に観察面保護板を配置し、前記液晶表示素子の観察側の面の全体を、前記張出部を含んで、樹脂層により前記観察面保護板と接合したものがある（特許文献１参照）。
特開２００７−１１４７３７号公報

上記従来の保護板一体型液晶表示パネルは、前記液晶表示素子の観察側基板に形成された強度的に弱い張出部を観察面保護板により補強することができるが、前記張出部の観察側とは反対側の基板と対向する側の面上に搭載されたドライバ素子を保護することができない。

また、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子としたアクティブマトリックス液晶表示素子においては、ドライバ素子を搭載するための張出部が形成された基板に、複数の画素電極と、これらの画素電極にそれぞれ接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにゲート信号を供給する複数の走査線及び複数の信号線と、各行の複数の画素電極との間にそれぞれ補償容量を形成する複数の容量電極とが設けられる。

しかし、上記従来の保護板一体型液晶表示パネルは、前記液晶表示素子を、前記張出部が形成された一方の基板、つまり画素電極とＴＦＴと走査線及び信号線と容量電極が設けられた基板を観察側に向けて配置するため、観察側から入射し、前記走査線及び信号線や前記容量電極によって反射された光が観察側に出射し、見かけ上のコントラストが低下する。

この発明は、液晶表示素子の一対の基板の一方に形成された張出部を観察面保護板により補強し、さらに前記張出部に搭載されたドライバ素子を、前記液晶表示素子と前記観察面保護板とを接合する樹脂層によって保護することができる保護板一体型液晶表示パネルを提供することを目的としたものである。

この発明の請求項１に記載の保護板一体型液晶表示パネルは、
液晶層を挟んで対向する観察側とその反対側の一対の基板のうちの反対側基板に、観察側基板の外方に張出す張出部が形成され、この張出部の前記観察側基板と対向する側の面上にドライバ素子が搭載された液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の全体を前記張出部を含んで覆う形状に形成され、前記液晶表示素子の観察側に、前記液晶表示素子との間に予め定めた間隙を設けて配置された観察面保護板と、
前記液晶表示素子と前記観察面保護板との間の間隙に、前記液晶表示素子の観察側基板の外面全体及び前記張出部の少なくとも前記ドライバ素子が搭載された部分に対応させて設けられ、前記液晶表示素子と前記観察面保護板とを接合する樹脂層と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の保護板一体型液晶表示パネルにおいて、前記液晶表示素子の張出部のドライバ素子が搭載された面の端部に、前記ドライバ素子に信号を供給するための配線フィルムの一端が接続されており、前記樹脂層は、前記配線フィルムの端部を覆って設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１または２に記載の保護板一体型液晶表示パネルにおいて、前記液晶表示素子の張出部のドライバ素子が搭載された面の両側の縁部にそれぞれ、前記張出部の両側方向への樹脂層の広がりを規制する堰部材が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の保護板一体型液晶表示パネルにおいて、前記堰部材は、前記張出部の前記観察側基板の端縁に対応する部分から前記張出部の端縁にわたる長さに形成された帯状部材からなっていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記請求項３に記載の保護板一体型液晶表示パネルにおいて、前記堰部材は、前記液晶表示素子の観察側基板の外面よりも高く、且つ前記液晶表示素子の配置された前記観察面保護板に対して間隙を設けて対向する高さに形成されており、前記樹脂層は、前記堰部材と前記観察面保護板との間の間隙に充填して設けられていることを特徴とする。

この発明の保護板一体型液晶表示パネルによれば、前記液晶表示素子の一対の基板の一方、つまり観察側とは反対側の基板に形成された張出部を観察面保護板により補強し、さらに前記張出部に搭載されたドライバ素子を、前記液晶表示素子と前記観察面保護板とを接合する前記樹脂層によって保護することができる。

図１及び図２はこの発明の一実施例を示しており、図１は保護板一体型液晶表示パネルの分解斜視図、図２は前記保護板一体型液晶表示パネルの断面図である。

この保護板一体型液晶表示パネルは、図１及び図２のように、画像を表示するための透過型液晶表示素子１と、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子１に向けて照明光を照射する面光源１０と、前記液晶表示素子１の観察側に、前記液晶表示素子１との間に予め定めた間隙を設けて配置された観察面保護板１８と、前記液晶表示素子１と前記観察面保護板１８との間の間隙に設けられ、前記液晶表示素子１と前記観察面保護板１８とを接合する樹脂層２０とを備えている。

前記液晶表示素子１は、ドライバ搭載型液晶表示素子であり、液晶層４を挟んで対向する観察側とその反対側の一対の透明基板２，３のうちの反対側基板３の一端側に、観察側基板２の外方に張出す張出部３ａが形成され、この張出部３ａの前記観察側基板２と対向する側の面上にドライバ素子８が搭載されている。

なお、前記液晶表示素子１の一対の基板２，３は、予め定めた間隙を設けて対向配置され、枠状のシール材５を介して接合されており、これらの基板２，３間の間隙の前記シール材５で囲われた領域に液晶層４が封入され、前記一対の基板２，３の互いに向き合う内面の少なくとも一方に、電圧の印加により前記液晶層４の液晶分子の配向状態を変化させて光の透過を制御する複数の画素を形成するための第１と第２の透明電極（図示せず）が設けられ、前記一対の基板２，３の外面にそれぞれ観察側とその反対側の一対の偏光板６，７が貼付けられている。

この液晶表示素子１は、例えば、前記複数の画素を形成するための第１と第２の電極を前記一対の基板２，３の内面それぞれに設けたものであり、観察側とは反対側の基板３の内面に、行及び列方向にマトリックス状に配列させて形成された複数の画素電極（第１の電極）が設けられ、観察側基板２の内面に、前記複数の画素電極の配列領域全体に対向させて形成された対向電極（第２の電極）が設けられている。

また、この液晶表示素子１は、ＴＦＴをアクティブ素子としたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、図２では省略しているが、前記複数の画素電極が設けられた反対側基板３の内面に、前記複数の画素電極にそれぞれ対応させて配置され、対応する画素電極に接続された複数のＴＦＴと、各行の複数のＴＦＴにそれぞれゲート信号を供給する複数の走査線と、各列の複数のＴＦＴにそれぞれデータ信号を供給する複数の信号線と、各行の複数の画素電極との間にそれぞれ補償容量を形成する複数の容量電極とが設けられている。

一方、前記観察側基板２の内面には、前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する領域からなる複数の画素間の部分に対応させて形成された遮光膜（ブラックマスク）と、前記複数の画素にそれぞれ対応させて形成された赤、緑、青の３色のカラーフィルタ（いずれも図示せず）が設けられており、前記対向電極は、前記カラーフィルタの上に形成されている。

さらに、前記一対の基板２，３の内面にはそれぞれ、前記電極を覆って配向膜（図示せず）が形成されており、前記液晶層４の液晶分子は、前記配向膜により規定される初期配向状態に配向している。

なお、この液晶表示素子１は、液晶分子を一対の基板２，３間においてツイスト配向させたＴＮ型またはＳＴＮ型液晶表示素子、液晶分子を基板２，３面に対して実質的に垂直に配向させた垂直配向型液晶表示素子、液晶分子を分子長軸を一方向に揃えて基板２，３面と実質的に平行に配向させた非ツイストの水平配向型液晶表示素子、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型液晶表示素子等のいずれでもよく、また、強誘電性または反強誘電性液晶表示素子でもよい。

さらに、この液晶表示素子１は、一対の基板２，３の内面にそれぞれに複数の画素を形成するための第１と第２の電極を設けたものに限らず、前記一対の基板２，３のうちの反対側基板３の内面に、複数の画素をマトリックス状に配列させて形成するための複数の第１の電極と、それよりも液晶層４側に前記第１の電極と絶縁して形成された複数の細長電極部を有する第２の電極と、前記複数の第１の電極それぞれに接続された複数のＴＦＴと、複数の走査線及び複数の信号線とを設け、前記複数の第１の電極と前記第２の電極との間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。

また、図では省略しているが、前記反対側基板３に形成された張出部３ａの観察側基板２と対向する側の面上には、前記ドライバ素子８の搭載位置に配列させて形成され、前記複数の走査線及び複数の信号線にそれぞれ接続された複数の走査線端子及び複数の信号線端子と、前記ドライバ素子８の搭載位置に配列させて形成され、前記張出部３ａの端部に配列させて形成された複数の外部回路接続端子にそれぞれ接続された複数のドライバ入力端子とが設けられている。

そして、前記ドライバ素子８は、前記張出部３ａの観察側基板２と対向する側の面上に、このドライバ素子８の前記張出部３ａに対向する面に配列させて形成された複数のゲート信号出力端子及び複数のデータ信号出力端子と複数の入力端子を、複数の走査線端子及び複数の信号線端子と複数のドライバ入力端子にそれぞれ電気的に接続して搭載されている。

なお、前記ドライバ素子８は、前記液晶表示素子１の観察側基板２の板厚よりも薄い厚さのＬＳＩチップからなっており、例えば異方導電性接着剤（球状の導電性粒子が分散された接着剤）によって前記張出部３ａに接着されている。

さらに、前記張出部３ａのドライバ素子８が搭載された面の端部には、前記ドライバ素子８に、外部回路から供給されたドライバ制御信号及び画像データ信号を供給するための配線フィルム９の一端部が、この配線フィルム９の複数の配線の端部を前記複数の外部回路接続端子にそれぞれ対応させて、例えば異方導電性接着剤によって接着することにより接続されている。

前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に配置された面光源１０は、前記液晶表示素子１の反対側基板３に対して、前記反対側基板３に形成された張出部３ａの中間部付近と前記反対側基板３の他端との間の領域全体に対向する矩形板状の透明部材からなり、その２つの端面のうちの前記張出部３ａに対応する側の端面に、光を入射させる入射面１１ａが形成され、２つの板面のうちの前記液晶表示素子１と対向する面に、前記入射面１１ａから入射した光の出射面１１ｂが形成され、他方の板面に、前記入射面１１ａから入射した光を前記出射面１１ｂに向けて内面反射する反射面１１ｃが形成された導光板１１と、前記導光板１１の入射面１１ａに対向させて配置された光源部１２とにより構成されている。

この面光源１０の光源部１２は、前記導光板１１の入射面１１ａに対して間隔を設けて対向する後辺部と、この後辺部の両端からそれぞれ前記入射面１１ａの両端部に向かって延びる一対の側辺部とからなる合成樹脂製のハウジング１３と、このハウジング１３内に、前記入射面１１ａの長手方向に並べて配置されたＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる複数の発光素子１４とにより構成されている。

なお、前記複数の発光素子１４は、図示しない光源駆動回路にフィルム状コネクタ１６を介して接続される配線基板１５の一方の面上に配列させて設けられており、前記配線基板１５が、前記ハウジング１３の前記液晶表示素子１と対向する面側に、前記複数の発光素子１４を前記ハウジング１３内に挿入し、且つ前記配線基板１５により前記ハウジング及び前記導光板１１の入射面１１ａ側の端部を覆って配置されている。

そして、前記導光板１１と光源部１２は、前記液晶表示素子１と対向する側が開放した矩形皿状の金属製光源ケース１７に収容されている。なお、図では省略しているが、前記光源ケース１７の内底面には、前記導光板１１の反射面１１ｃからの漏れ光を反射して前記導光板１１の出射面１１ｂから出射させるための反射膜が形成されており、また、前記導光板１１の出射面１１ｂには、この出射面１１ｂからの出射光を、正面方向（液晶表示素子１の法線付近の方向）に出射光強度のピークをもった強度分布の照明光にするためのプリズムシート及び光拡散シートが積層して配置されている。

前記観察面保護板１８は、強化ガラスまたはアクリル系樹脂等からなっており、前記液晶表示素子１の全体を前記張出部３ａを含んで覆う形状、例えば前記液晶表示素子１の前記張出部３ａを含む外形よりもある程度大きい矩形形状に形成されている。

そして、前記観察面保護板１８は、前記液晶表示素子１の観察側に、前記液晶表示素子１との間に予め定めた間隙を設けて配置されており、この液晶表示素子１と観察面保護板１８との間の間隙に、前記液晶表示素子１と観察面保護板１８とを接合するための樹脂層２０が設けられている。

さらに、前記液晶表示素子１の張出部３ａのドライバ素子８が搭載された面の両側の縁部にはそれぞれ、前記張出部３ａの両側方向への前記樹脂層２０の広がりを規制する堰部材１９が設けられている。

この堰部材１９は、前記張出部３ａの観察側基板２の端縁に対応する部分から前記張出部３ａの端縁にわたる長さに形成された帯状部材、例えば樹脂テープからなっており、図示しない両面粘着テープによって前記張出部３ａに貼付けられている。

また、前記堰部材１９は、前記液晶表示素子１の観察側基板２の外面よりも高く、且つ前記液晶表示素子１の観察側に予め定めた間隙を設けて配置された観察面保護板１８に対して間隙を設けて対向する高さに形成されている。

そして、前記樹脂層２０は、前記液晶表示素子１と観察面保護板１８との間の間隙に、前記液晶表示素子１の観察側基板２の外面全体及び前記反対側基板３に形成された張出部３ａの少なくとも前記ドライバ素子８が搭載された部分に対応させ、さらに、前記張出部３ａの両側の縁部に設けられた前記堰部材１９と前記観察面保護板１８との間の間隙に充填して設けられている。

なお、前記張出部３ａの観察側基板２と対向する側の面上に搭載された前記ドライバ素子８の上面は、前記液晶表示素子１の観察側基板２の外面よりも低い位置にあり、前記樹脂層２０は、前記ドライバ素子８を覆って設けられている。

また、この実施例において、前記樹脂層２０は、前記液晶表示素子１の観察側基板２の外面全体及び前記張出部３ａの略全体に対応する領域に、前記張出部３ａの端部に接続された前記配線フィルム９の端部を覆って設けられている。

前記樹脂層２０は、例えば光重合性樹脂からなっており、前記液晶表示素子１と観察面保護板１８との対向面のいずれか一方、例えば前記液晶表示素子１の観察側の面上に、ディスペンサによる滴下、転写、スクリーン印刷等の手段により供給され、その上に前記観察面保護板１８を重ねて、前記液晶表示素子１と観察面保護板１８との間の間隙の高さが予め定めた値になるように加圧することにより、前記液晶表示素子１の観察側基板２の外面全体及び前記張出部３ａの略全体に対応する領域に押し広げられ、さらに、前記液晶表示素子１の張出部３ａの両側の縁部に設けられた前記堰部材１９と前記観察面保護板１８との間の間隙に充填される。

このとき、前記液晶表示素子１の張出部３ａと観察面保護板１８との間の間隙の高さは、前記液晶表示素子１の観察側の面と前記観察面保護板１８との間の間隙の高さよりも大きいが、前記加圧によって押し広げられた樹脂のうちの前記張出部３ａに対応する領域に押し広げられた樹脂が、前記張出部３ａの両側の縁部に設けられた前記堰部材１９によって前記張出部３ａの両側方向への広がりを規制されるため、前記張出部３ａと観察面保護板１８との間の間隙の略全域に、この間隙の高さに対応した厚さに前記樹脂を充填することができる。

また、前記張出部３ａと観察面保護板１８との間の間隙に押し広げられた樹脂の余剰分は、前記間隙の周囲に押し広げられ、そのうちの前記堰部材１９の方向に押し広げられた樹脂が、前記堰部材１９と前記観察面保護板１８との間の間隙に充填される。なお、前記液晶表示素子１の周囲にはみ出した樹脂は拭き取られる。

そして、前記液晶表示素子１と観察面保護板１８との間の間隙に充填された樹脂は、外部、例えば前記観察面保護板１８の外面側からの紫外線光の照射により光重合され、この光重合により形成された樹脂層２０によって前記液晶表示素子１と観察面保護板１８とが接合される。

前記保護板一体型液晶表示パネルは、観察側とは反対側の基板３に観察側基板２の外方に張出す張出部３ａが形成され、この張出部３ａの前記観察側基板２と対向する側の面上にドライバ素子８が搭載された液晶表示素子１の観察側に、前記液晶表示素子１の全体を前記張出部３ａを含んで覆う形状に形成された観察面保護板１８を、前記液晶表示素子１との間に予め定めた間隙を設けて配置し、前記液晶表示素子１と前記観察面保護板１８との間の間隙に、前記液晶表示素子１の観察側基板２の外面全体及び前記張出部３ａの少なくとも前記ドライバ素子８が搭載された部分に対応させて、前記液晶表示素子１と前記観察面保護板１８とを接合する樹脂層２０を設けているため、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側の基板３に形成された張出部３ａを前記観察面保護板１８により補強し、さらに前記張出部３ａに搭載された前記ドライバ素子８を、前記液晶表示素子１と前記観察面保護板１８とを接合する前記樹脂層２０によって保護することができる。

また、前記保護板一体型液晶表示パネルは、前記樹脂層２０を、前記液晶表示素子１の張出部３ａの前記ドライバ素子８が搭載された面の端部に一端を接続された前記配線フィルム９の端部を覆って設けているため、前記配線フィルム９の端部も前記樹脂層２０によって保護することができる。

さらに、前記保護板一体型液晶表示パネルは、前記液晶表示素子１の張出部３ａのドライバ素子８が搭載された面の両側の縁部にそれぞれ、前記張出部３ａの両側方向への樹脂層の広がりを規制する堰部材１９を設けているため、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側の基板３に形成された前記張出部３ａと観察面保護板１８との間の間隙に、この間隙の高さに対応した厚さに樹脂を充填し、その樹脂層２０による前記張出部３ａと観察面保護板１８との接合強度を充分に高くすることができる。

しかも、前記堰部材１９は、前記張出部３ａの観察側基板２の端縁に対応する部分から前記張出部３ａの端縁にわたる長さに形成された帯状部材からなっているため、前記張出部３ａと観察面保護板１８との間の間隙の略全域に、この間隙の高さに対応した厚さに樹脂を充填することができる。

さらに、前記堰部材１９は、前記液晶表示素子１の観察側基板２の外面よりも高く、且つ前記液晶表示素子１の観察側に配置された観察面保護板１８に対して間隙を設けて対向する高さに形成されており、前記樹脂層２０は、前記堰部材１９と前記観察面保護板１８との間の間隙に充填して設けられているため、前記張出部３ａと観察面保護板１８とを、前記樹脂層２０によってさらに高い強度で接合し、前記観察面保護板１８による前記張出部３ａの補強効果をより高くすることができる。

また、前記保護板一体型液晶表示パネルは、前記液晶表示素子１の張出部３ａが形成された反対側基板３に、複数の画素電極とＴＦＴと走査線及び信号線と容量電極が設けられ、観察側基板２の内面に、複数の画素間の部分に対応させて遮光膜が設けられているため、観察側から入射した外光が前記走査線及び信号線や容量電極によって反射されて見かけ上のコントラストが低下することは無い。

この発明の一実施例を示す保護板一体型液晶表示パネルの分解斜視図。 前記保護板一体型液晶表示パネルの断面図。

符号の説明

１…液晶表示素子、２…観察側基板、３…反対側基板、３ａ…張出部、４…液晶層、６，７…偏光板、８…ドライバ素子、９…配線フィルム、１０…面光源、１８…観察面保護板、１９…堰部材、２０…樹脂層。

Claims (5)

1. 液晶層を挟んで対向する観察側とその反対側の一対の基板のうちの反対側基板に、観察側基板の外方に張出す張出部が形成され、この張出部の前記観察側基板と対向する側の面上にドライバ素子が搭載された液晶表示素子と、
   前記液晶表示素子の全体を前記張出部を含んで覆う形状に形成され、前記液晶表示素子の観察側に、前記液晶表示素子との間に予め定めた間隙を設けて配置された観察面保護板と、
   前記液晶表示素子と前記観察面保護板との間の間隙に、前記液晶表示素子の観察側基板の外面全体及び前記張出部の少なくとも前記ドライバ素子が搭載された部分に対応させて設けられ、前記液晶表示素子と前記観察面保護板とを接合する樹脂層と、
   を備えることを特徴とする保護板一体型液晶表示パネル。
2. 液晶表示素子の張出部のドライバ素子が搭載された面の端部に、前記ドライバ素子に信号を供給するための配線フィルムの一端が接続されており、樹脂層は、前記配線フィルムの端部を覆って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の保護板一体型液晶表示パネル。
3. 液晶表示素子の張出部のドライバ素子が搭載された面の両側の縁部にそれぞれ、前記張出部の両側方向への樹脂層の広がりを規制する堰部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の保護板一体型液晶表示パネル。
4. 堰部材は、張出部の観察側基板の端縁に対応する部分から前記張出部の端縁にわたる長さに形成された帯状部材からなっていることを特徴とする請求項３に記載の保護板一体型液晶表示パネル。
5. 堰部材は、液晶表示素子の観察側基板の外面よりも高く、且つ前記液晶表示素子の観察側に配置された観察面保護板に対して間隙を設けて対向する高さに形成されており、樹脂層は、前記堰部材と前記観察面保護板との間の間隙に充填して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の保護板一体型液晶表示パネル。

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