JP6214741B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、表示パネルの前面側に保護板やタッチパネルが配設されて成る液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device in which a protective plate and a touch panel are provided on the front side of a display panel.
例えば屋外設置用の液晶表示装置では、外部からの衝撃などから表示パネルを保護するため、表示パネルの前面(表示面)に、樹脂やガラスから成る透明な保護板(保護カバー)が配設される。その場合、表示パネルと保護板との間に空気層が存在すると、表示パネルの前面側から入射した外光が、保護板の表裏の面、並びに、表示パネルの前面で反射し、視認性が低下する問題が生じる。そのため、表示パネルと保護板との間に透明な樹脂を充填したり、表示パネルと保護板とを樹脂製の光透過性粘着シートを介して貼り合わせるなどしている。 For example, in a liquid crystal display device for outdoor installation, a transparent protective plate (protective cover) made of resin or glass is disposed on the front surface (display surface) of the display panel in order to protect the display panel from external impacts. The In that case, if there is an air layer between the display panel and the protective plate, external light incident from the front side of the display panel is reflected on the front and back surfaces of the protective plate and the front surface of the display panel, and visibility is improved. The problem of deteriorating arises. For this reason, a transparent resin is filled between the display panel and the protective plate, or the display panel and the protective plate are bonded together via a resin light-transmitting adhesive sheet.
また、表示パネルの前面にタッチパネルを配設して成る液晶表示装置においても、タッチパネルと表示パネルとの間に空気層が形成されないように、上記と同様の構成がとられる。 Further, a liquid crystal display device in which a touch panel is provided on the front surface of the display panel has the same configuration as described above so that an air layer is not formed between the touch panel and the display panel.
このように、表示パネルの前面側に保護板やタッチパネル(以下「前面パネル」と総称する)が配設されて成る液晶表示装置においては、表示パネルと前面パネルとの間に、空気層の形成を防止するための樹脂層(注入された樹脂や光透過性粘着シート)が介在する構成となる。 Thus, in a liquid crystal display device in which a protective plate and a touch panel (hereinafter collectively referred to as “front panel”) are disposed on the front side of the display panel, an air layer is formed between the display panel and the front panel. The resin layer (injected resin or light-transmitting adhesive sheet) for preventing the ink is interposed.
また、表示パネルの前面側に前面パネルが配設されない構造の液晶表示装置に対しては、表示ムラを防止する目的で、表示パネルのセルギャップを規定する柱状スペーサの密度を調整する技術が提案されている(例えば下記の特許文献1)。
In addition, for liquid crystal display devices that do not have a front panel on the front side of the display panel, a technology to adjust the density of columnar spacers that define the cell gap of the display panel is proposed to prevent display unevenness. (For example,
表示パネル(液晶パネル)の前面に、樹脂層を介して保護板やタッチパネルなどの前面パネルが貼り付けられた構造を有する液晶表示装置は、高温環境下において液晶パネルの周辺部に表示ムラが発生しやすいという問題を有していた。この表示ムラは、液晶および樹脂層の熱膨張に起因して液晶パネルと樹脂層との間で応力が作用し合い、液晶パネルが不均一に変形することによって生じる。特に、膨張した液晶は液晶パネルの周辺部へと流動しやすく、液晶パネルの周辺部では液晶の量が増すため、その部分のセルギャップ(液晶層の厚さ)が異常となる。液晶パネルの周辺部に表示ムラが発生しやすいのはこのためである。 A liquid crystal display device with a structure in which a front panel such as a protective plate or a touch panel is attached to the front of the display panel (liquid crystal panel) via a resin layer causes display unevenness in the periphery of the liquid crystal panel in a high temperature environment Had the problem of being easy to do. This display unevenness is caused by the stress acting between the liquid crystal panel and the resin layer due to thermal expansion of the liquid crystal and the resin layer, and the liquid crystal panel deforming unevenly. In particular, the expanded liquid crystal easily flows to the peripheral portion of the liquid crystal panel, and the amount of liquid crystal increases in the peripheral portion of the liquid crystal panel, so that the cell gap (thickness of the liquid crystal layer) at that portion becomes abnormal. This is why display unevenness is likely to occur in the periphery of the liquid crystal panel.
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、液晶パネルの前面に樹脂層を介して前面パネルが配設されて成る液晶表示装置において、高温環境下においても、表示ムラの発生を抑制して均一な画質を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In a liquid crystal display device in which a front panel is disposed on the front surface of a liquid crystal panel via a resin layer, display unevenness even in a high temperature environment. An object of the present invention is to obtain uniform image quality by suppressing the occurrence of the above.
本発明に係る液晶表示装置は、対向配置された一対の基板およびその間に挟持された液晶を含む表示パネルと、前記表示パネルの表示領域において、前記一対の基板のうちの一方の基板に設けられ、他方の基板に当接するメインスペーサと、前記表示パネルの前面側に樹脂層を介して貼り付けられた前面パネルとを備える液晶表示装置であって、前記前面パネルは、前記表示パネルを収容するフレームの前面側に、前記表示パネルの表示領域を被うよう取り付けられ、前記表示領域の面積に対する、前記メインスペーサが前記他方の基板に当接する面積の総和の割合は、0.02%以下であり、通常温度における前記メインスペーサの圧縮変形量は、当該液晶表示装置の使用温度範囲の上限温度における前記液晶および前記樹脂層の熱膨張の影響による前記一対の基板間の距離の増加量よりも大きいものである。
A liquid crystal display device according to the present invention is provided on one of the pair of substrates in a display panel including a pair of substrates disposed opposite to each other and a liquid crystal sandwiched therebetween, and a display region of the display panel. The liquid crystal display device includes a main spacer that comes into contact with the other substrate and a front panel that is attached to the front side of the display panel via a resin layer, the front panel housing the display panel. A ratio of the total area of the main spacer abutting against the other substrate is 0.02% or less with respect to the area of the display area , which is attached to the front side of the frame so as to cover the display area of the display panel. The amount of compressive deformation of the main spacer at a normal temperature is the thermal expansion of the liquid crystal and the resin layer at the upper limit temperature of the operating temperature range of the liquid crystal display device. It is greater than the increase in the distance between the pair of substrates by Hibiki.
本発明によれば、表示パネルの前面側に樹脂層を介して保護板やタッチパネルといった前面パネルを貼り付けた構造を有する液晶表示装置において、高温下で液晶および樹脂層が膨張しても、液晶が液晶パネルの特定の箇所(周辺部や中央部)に集まることを抑制できる。それにより液晶パネルの一対の基板間の距離(セルギャップ)を均一に保つことができるので、表示ムラの発生が抑えられ、均一な表示を得ることができる。 According to the present invention, in a liquid crystal display device having a structure in which a front panel such as a protective plate or a touch panel is attached to the front side of the display panel via a resin layer, even if the liquid crystal and the resin layer expand at high temperatures, the liquid crystal Can be prevented from gathering at a specific location (peripheral portion or central portion) of the liquid crystal panel. Accordingly, the distance (cell gap) between the pair of substrates of the liquid crystal panel can be kept uniform, so that display unevenness can be suppressed and uniform display can be obtained.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の主要部の構成を示す図である。図1のように、当該液晶表示装置の表示パネル(液晶パネル)は、薄膜トランジスタ(TFT)アレイ基板1と、その前面(表示面)側に対向配置されたカラーフィルタ(CF)基板2との間に、液晶3が挟持された構造を有している。
<
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of the liquid crystal display device according to
図示は省略するが、TFTアレイ基板1は、ガラスなどの透明基板上に、各画素の画素電極、各画素電極に画像信号を供給するためのTFT、各TFTのゲート電極に駆動信号を供給するためのゲート配線(走査信号線)、TFTのソース電極に画像信号を供給するソース配線(画像信号線)などが配設されて成っている。また、CF基板2は、ガラスや樹脂等の透明基板における背面側の面(TFTアレイ基板1との対向面)に、画素間を遮光する遮光膜であるブラックマトリクスや、各画素の色を規定するカラーフィルタなどが配設されて成っている。
Although not shown, the
TFTアレイ基板1とCF基板2とは、液晶パネルの周辺部に塗布形成された周辺シール4を介して貼り合わせられており、その周辺シール4で囲まれた領域内に液晶3が封止されている。また、液晶パネルにおける表示領域には、TFTアレイ基板1とCF基板2との間の距離(液晶3の厚み)であるセルギャップGを規定する柱状のメインスペーサ5aが配設される。
The
また、本実施の形態の液晶パネルには、メインスペーサ5aに加えて、メインスペーサ5aよりも高さが低い柱状のサブスペーサ5bが設けられている。サブスペーサ5bは、液晶パネルに対して局所的に大きな圧力が加わったときに、CF基板2とTFTアレイ基板1とが接触して表示セルが破損することを防止するためのものである。なお、メインスペーサ5aおよびサブスペーサ5bは、TFTアレイ基板1およびCF基板2のどちら側に形成してもよいが、本実施の形態ではCF基板2側に形成されるものとする。
In addition to the
液晶パネルの前面側には、当該液晶パネルの表示領域に対応する開口を有する額縁状のフロントフレーム6が取り付けられる。またフロントフレーム6の前面側には、保護板やタッチパネル等の前面パネル8が、液晶パネルの表示面を覆うように貼り付けられる。前面パネル8と液晶パネル(CF基板2)との間、すなわちフロントフレーム6の開口内には、その部分に空気層が形成されることを防止するため、注入樹脂や光透過性粘着シート等の樹脂層7が配設される。
A frame-shaped
図1のように前面パネル8が樹脂層7を介して貼り付けられた液晶パネルを有する液晶表示装置は、高温環境下において液晶パネルの周辺部に表示ムラが発生しやすく、画質の均一性を維持することができなくなる問題を有していた。この問題は、主に液晶3および樹脂層7の熱膨張に起因する。この問題について図2を用いて説明する。
As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device having a liquid crystal panel in which a
液晶表示装置の温度が上昇して液晶3が膨張すると、液晶3がCF基板2を押し上げようとする。しかし、CF基板2上の樹脂層7が膨張することにより、液晶パネルの中央部では樹脂層7からCF基板2を押し下げる力が働くので、体積が増えた液晶3は、樹脂層7から加わる力が弱い液晶パネルの周辺部へと集まる。
When the temperature of the liquid crystal display device rises and the
その結果、液晶パネルの周辺部において、セルギャップGが大きくなる。メインスペーサ5aは、通常温度ではTFTアレイ基板1に圧接しているが、液晶3および樹脂層7の熱膨張の影響によりセルギャップGが大きくなった部分では、やがてメインスペーサ5aの圧縮変形量がゼロに達する。そうなると、下方向(重力方向)に液晶3が落ち始めて、特に液晶パネルの下辺部でセルギャップGが大きくなる。このセルギャップGの異常に大きくなった部分が表示ムラとして視認されるようになり、画質の均一性が損なわれる。
As a result, the cell gap G is increased in the peripheral portion of the liquid crystal panel. The
本実施の形態では、液晶3および樹脂層7の膨張によるセルギャップGの変化を考慮して、メインスペーサ5aの圧縮変形量を規定する。図3は、CF基板2単独の初期状態(TFTアレイ基板1と貼り合わせる前)における、メインスペーサ5aおよびサブスペーサ5bを示しており、図4はCF基板2をTFTアレイ基板1と貼り合わせて液晶パネルを形成した状態における、メインスペーサ5aおよびサブスペーサ5bを示している。
In the present embodiment, the amount of compressive deformation of the
図3の如く、メインスペーサ5aの高さLaは、サブスペーサ5bの高さLbよりも高い。TFTアレイ基板1とCF基板2とが貼り合わせられると、メインスペーサ5aはTFTアレイ基板1に圧接し、図4の如く、高さ方向に所定量(圧縮変形量ΔLa)だけ圧縮される。サブスペーサ5bは、液晶パネルに大きな圧力が加わったときにはじめてTFTアレイ基板1に当接するように、通常状態ではTFTアレイ基板1に当接しない高さで形成される。つまり、メインスペーサ5aの高さLaとサブスペーサ5bの高さLbとの差Dは、圧縮変形量ΔLaよりも大きく設定される。
As shown in FIG. 3, the height La of the
本実施の形態では、メインスペーサ5aの初期状態(長さがLaの状態)からの圧縮変形量ΔLaは、(i)液晶3の熱膨張によるセルギャップGの変化量と、(ii)樹脂層7の熱膨張の影響によるセルギャップGの変化量とを考慮して決定する。
In the present embodiment, the amount of compressive deformation ΔLa from the initial state (length La) of the
具体的には、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaを、液晶3の熱膨張によるセルギャップGの増加量と、樹脂層7の膨張量の影響によるセルギャップGの増加量との和以上にする。つまり周囲温度が所定の高温(液晶表示装置の使用温度範囲の上限温度)になり、液晶3と樹脂層7の熱膨張に起因して、液晶パネルにセルギャップGが大きくなった部分(特に液晶パネルの周辺部)が生じても、その部分でメインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaがゼロにならない程度に、通常温度におけるメインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaを大きく設定しておく。
Specifically, the amount of compressive deformation ΔLa of the
ただし、通常状態でサブスペーサ5bがTFTアレイ基板1に接触しないように、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaは、メインスペーサ5aの高さLaとサブスペーサ5bの高さLbとの差Dよりも小さくする。
However, the amount of compressive deformation ΔLa of the
本発明者は、液晶表示装置を所定の高温(液晶表示装置の使用温度範囲の上限温度;例えば80℃)下に置き、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaと表示ムラの程度との関係を検証する実験を行った。図5は、その実験結果を示すグラフである。図5のグラフの横軸はメインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaであり、縦軸は表示ムラの濃淡を5段階で評価した値であり、数値が大きいほど表示ムラが濃いことを表している(5は「非常に濃い」、1は「全く見えない」)。
The inventor places the liquid crystal display device under a predetermined high temperature (upper limit temperature of the use temperature range of the liquid crystal display device; for example, 80 ° C.), and verifies the relationship between the amount of compressive deformation ΔLa of the
当該実験は、前面パネル8および樹脂層7を有する液晶表示装置と、それらを有さない液晶表示装置に対して行われた。また、当該実験においては、所定の高温を80℃とし、液晶パネルとしては横電界方式のものを用いた。また、実験で用いた液晶パネルにおいて、液晶3の熱膨張係数は7.46×10-1/Kであり、通常温度でのセルギャップGは3.5μmである。この場合、80℃環境では、前面パネル8および樹脂層7を有さない液晶パネルでのセルギャップGの増加量は0.15μmである。
The experiment was performed on a liquid crystal display device having the
図5に示すように、前面パネル8および樹脂層7を有さない液晶表示装置では、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaが0.15μm未満のときに表示ムラが視認されたが、圧縮変形量ΔLaが0.15μm以上のときは視認されなかった。一方、前面パネル8および樹脂層7を有する液晶表示装置では、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaが0.2μm以上のとき表示ムラは視認されなかった。つまり前面パネル8および樹脂層7を備える場合、それらを備えない場合に比べ、表示ムラの発生を抑えるためにはメインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaを0.05μm大きくする必要がある。このことは、樹脂層7の熱膨張の影響によるセルギャップGの増加量が0.05μmあったことを意味する。
As shown in FIG. 5, in the liquid crystal display device that does not have the
以上より、液晶3および樹脂層7の熱膨張に起因する表示ムラを抑えるためには、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaを、液晶3の熱膨張によるセルギャップGの増加量(0.15μm)と、樹脂層7の熱膨張の影響によるセルギャップGの増加量(0.05μm)との和(0.2μm)以上にすることが有効であることが分かる。
From the above, in order to suppress display unevenness due to the thermal expansion of the
但し、メインスペーサ5aを大きくすると、液晶パネル内が負圧になり、特に黒表示時において、残留応力が原因と考えられる表示ムラが発生することが確認された。この表示ムラは、IPS(In Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モードなどの横方向電界(TFTアレイ基板1に水平な向きの電界)を用いて液晶を駆動する方式の液晶表示装置で顕著に現れる傾向にある。以下、この液晶表示装置内の残留応力に起因する表示ムラを「応力ムラ」と称す。
However, it was confirmed that when the
応力ムラは、液晶パネルに残留した応力に起因して、ガラスが光弾性効果による位相差を発生することで生じると考える。その場合、液晶パネルに設けられる2枚の偏光板がクロスニコルに配置されていても光抜けが生じるため、残留応力の分布に応じた表示ムラ(応力ムラ)が現れる。本実施の形態の液晶表示装置に応力ムラが現れたのは、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaを大きくしたことにより、メインスペーサ5aの圧縮応力が増し、残留応力が大きくなったためと考えられる。
It is considered that the stress unevenness is caused by the fact that the glass generates a phase difference due to the photoelastic effect due to the stress remaining in the liquid crystal panel. In that case, light leakage occurs even when the two polarizing plates provided in the liquid crystal panel are arranged in crossed Nicols, and thus display unevenness (stress unevenness) corresponding to the distribution of residual stress appears. The reason why the stress unevenness appears in the liquid crystal display device of the present embodiment is considered to be that the compressive stress of the
そこで本発明者は、メインスペーサ5aの圧縮圧力を小さくするために、メインスペーサ5aの面積占有率(液晶パネルの表示領域の面積に対する、メインスペーサ5aとTFTアレイ基板1との接触面積の割合)を減らすことを検討し、メインスペーサ5aの面積占有率と応力ムラの程度との関係を検証する実験を行った。図6は、その実験結果を示すグラフである。図6のグラフの横軸はメインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaであり、縦軸は応力ムラの濃淡を5段階で評価した値であり、数値が大きいほど表示ムラが濃いことを表している(5は「非常に濃い」、1は「全く見えない」)。
Therefore, the present inventor has made the area occupancy of the
この実験では、メインスペーサ5aの面積占有率(メインスペーサ密度)が0.01%〜0.06%の各液晶表示装置について、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaを変えたときの応力ムラの濃淡の変化を観察した。当該実験で用いた液晶表示装置では、初期状態(CF基板2をTFTアレイ基板1に貼り合わせていない状態)でのメインスペーサ5aの高さLaとサブスペーサ5bの高さLbとの差Dは0.5μmである。
In this experiment, for each liquid crystal display device in which the area occupancy (main spacer density) of the
実験の結果、図6に示すように、メインスペーサ5aの面積占有率が0.02%以下とした場合には、メインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaを大きくしても応力ムラが発生しないことが分かった。従って、本実施の形態においては、応力ムラの発生が抑えるために、メインスペーサ5aの面積占有率を0.02%以下とすることが好ましい。
As a result of the experiment, as shown in FIG. 6, when the area occupation ratio of the
<実施の形態2>
図7は、実施の形態2に係る液晶表示装置の構成を示す図である。本実施の形態では、前面パネル8と液晶パネルの間の樹脂層7が、液晶パネルの周辺シール4の上方にまで達する構成となっている。その他の構成は、実施の形態1と同様であるので、ここでの説明は省略する。
<
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment. In the present embodiment, the
本実施の形態では、液晶3が充填された領域の全てが樹脂層7で覆われるので、樹脂層7が熱膨張したときに樹脂層7がCF基板2を押し下げる力は、液晶3の全体にほぼ均等にかかるようになる。従って、液晶3が液晶パネルの周辺部に集まることが防止される。その結果、液晶パネルの周辺部のセルギャップGが特に大きくなることが防止でき、その部分に表示ムラが生じることが抑制される。よって、実施の形態1よりもさらに表示ムラの発生を抑制できる。
In the present embodiment, since the entire region filled with the
なお、図7では、周辺シール4の上方の樹脂層7の端部が、周辺シール4の内側端部と重なる位置になる構成を示しているが、上記の効果は、少なくとも樹脂層7が周辺シール4の上方にまで達し、液晶3が充填された領域の全てが樹脂層7で覆われていれば得られる。従って、樹脂層7が周辺シール4の内側端部よりも更に外方向へ延在し、周辺シール4に樹脂層7の一部或いは全てが重なる構成であってもよく、その場合も同様の効果が得られる。
7 shows a configuration in which the end portion of the
[第1の変形例]
実施の形態1で図2を用いて説明したように、液晶3は重力方向へと流動しやすく、特に下辺部でセルギャップGが大きくなりやすい。そのため、実施の形態2に係る液晶表示装置では、少なくとも重力方向において樹脂層7が周辺シール4の上方にまで達していれば、液晶パネルの周辺部でセルギャップGが大きくなることを抑制できる。
[First Modification]
As described with reference to FIG. 2 in the first embodiment, the
よって図8のように、樹脂層7における重力方向とは逆側(上側)の端部は、周辺シール4の上方にまで達しないように構成してもよい。この場合、液晶パネルの上辺部分へ液晶3が流動しやすくなるが、セルギャップGが大きくなってメインスペーサ5aの圧縮変形量ΔLaがゼロに近くなると、液晶3は重力に従って下へ移動するため、セルギャップGはそれ以上には大きくならない。
Therefore, as shown in FIG. 8, the end of the
[第2の変形例]
実施の形態2では、周辺シール4あるいは周辺シール4内に混在させるギャップ材(スペーサ)として、液晶3よりも熱膨張率の高いものを用いるとよい。具体的には、液晶表示装置の使用温度範囲の全体、或いは、少なくとも使用温度範囲の上限温度付近(例えば80度)において、周辺シール4における液晶表示装置の厚さ方向の熱膨張量が、液晶3における同方向の熱膨張量と同等になることが好ましい。
[Second Modification]
In the second embodiment, it is preferable to use a
上で説明したように、図7の液晶表示装置では、高温環境下に置かれたとき、樹脂層7の熱膨張による力が液晶3の全体にほぼ均一にかかる。このとき、周辺シール4の膨張量が液晶3の膨張量よりも小さければ、周辺シール4の近傍におけるセルギャップGの増加が抑えられ、図2とは逆に、液晶3は液晶パネルの中央部に集まりやすくなる。その結果、液晶パネルの中央部のセルギャップGが特に大きくなり、その部分に表示ムラが現れることが考えられる。
As described above, in the liquid crystal display device of FIG. 7, the force due to the thermal expansion of the
本変形例によれば、周辺シール4が液晶3と同程度に膨張することにより、液晶パネルの全体で液晶3が均一に膨張する。そのため、液晶3が液晶パネルの中央部のセルギャップGが特に大きくなることを防止でき、表示ムラの発生をさらに抑制できる。
According to this modification, the
<実施の形態3>
図9は、実施の形態3に係る液晶表示装置の構成を示す図である。本実施の形態では、液晶表示装置の前面側におけるフロントフレーム6の厚みLfと樹脂層7の厚みLsとの関係が、液晶表示装置の使用温度範囲の全体、或いは、液晶表示装置の使用温度範囲における上限温度付近(例えば80度)において、Lf≧Lsとなるように、それらの厚みの設定並びに材料の選択を行ったものである。
<
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the liquid crystal display device according to the third embodiment. In the present embodiment, the relationship between the thickness Lf of the
本実施の形態によれば、少なくとも液晶表示装置の使用温度範囲の上限温度付近において、樹脂層7が熱膨張しても、樹脂層7から液晶パネルへ圧力が加わることが防止される。従って、液晶3は均一に膨張するようになり、液晶パネルの周辺部のセルギャップGが特に大きくなってその部分に表示ムラを発生させることを防止できる。
According to the present embodiment, even if the
<実施の形態4>
図10は、実施の形態4に係る液晶表示装置の構成を示す図である。本実施の形態では、液晶表示装置の温度が常温から上昇したとき、液晶表示装置の前面側におけるフロントフレーム6の厚み方向の熱膨張量ΔLfと樹脂層7の厚み方向の熱膨張量ΔLsとの関係が、ΔLf≧ΔLsとなるように、それらの厚みの設定並びに材料の選択を行ったものである。これらΔLfおよびΔLsは、フロントフレーム6または樹脂層7の線膨張係数(材料固有の物性値)と厚みと温度差の積(線膨張係数×厚み×温度差)により求められる。
<
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment. In the present embodiment, when the temperature of the liquid crystal display device rises from room temperature, the amount of thermal expansion ΔLf in the thickness direction of the
本実施の形態によれば、樹脂層7の厚みがもともと大きく、常温状態でも樹脂層7から液晶3へ圧力が加わるような場合でも、温度が上昇するとフロントフレーム6が樹脂層7以上に熱膨張するため、その圧力は小さくなる。よって、高温環境下(液晶表示装置の使用温度範囲の上限温度付近)において、熱膨張した樹脂層7から液晶パネルへ加わる圧力が抑えられる。従って、液晶3は均一に膨張するようになり、液晶パネルの周辺部のセルギャップGが特に大きくなってその部分に表示ムラを発生させることを防止できる。
According to the present embodiment, even when the thickness of the
<実施の形態5>
以上の各実施の形態では、TFTアレイ基板1とCF基板2との間に、メインスペーサ5aに加えて、局所的に大きな圧力から表示セルを保護するためのサブスペーサ5bを設ける構成(デュアルスペーサ構造)とした。しかし、本発明に係る液晶表示装置は、前面側に前面パネル8を備えるため、液晶表示装置の前面に指やペン型のポインタなどが当接しても、液晶パネルに局所的な圧力が加わることが緩和されるので、図11に示すように、サブスペーサ5bは省略してもよい。それにより、液晶表示装置の製造コストを削減することができる。
<
In each of the above-described embodiments, a configuration in which the sub-spacer 5b for protecting the display cell from a locally large pressure is provided between the
但し、応力ムラの発生を防止するために、メインスペーサ5aの面積占有率は、実施の形態1と同様に、0.02%以下に保つことが好ましい。
However, in order to prevent the occurrence of stress unevenness, the area occupation ratio of the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 TFTアレイ基板、2 CF基板、3 液晶、4 周辺シール、5a メインスペーサ、5b サブスペーサ、6 フロントフレーム、7 樹脂層、8 前面パネル。 1 TFT array substrate, 2 CF substrate, 3 liquid crystal, 4 peripheral seal, 5a main spacer, 5b subspacer, 6 front frame, 7 resin layer, 8 front panel.
Claims (6)
前記表示パネルの表示領域において、前記一対の基板のうちの一方の基板に設けられ、他方の基板に当接するメインスペーサと、
前記表示パネルの前面側に樹脂層を介して貼り付けられた前面パネルとを備える液晶表示装置であって、
前記前面パネルは、前記表示パネルを収容するフレームの前面側に、前記表示パネルの表示領域を被うよう取り付けられ、
前記表示領域の面積に対する、前記メインスペーサが前記他方の基板に当接する面積の総和の割合は、0.02%以下であり、
通常温度における前記メインスペーサの圧縮変形量は、当該液晶表示装置の使用温度範囲の上限温度における前記液晶および前記樹脂層の熱膨張の影響による前記一対の基板間の距離の増加量よりも大きい
ことを特徴とする液晶表示装置。 A display panel including a pair of opposed substrates and a liquid crystal sandwiched therebetween;
In the display area of the display panel, a main spacer provided on one of the pair of substrates and contacting the other substrate;
A liquid crystal display device comprising a front panel attached via a resin layer to the front side of the display panel,
The front panel is attached to the front side of the frame that houses the display panel so as to cover the display area of the display panel;
The ratio of the total area of the main spacer in contact with the other substrate to the area of the display region is 0.02% or less,
The amount of compressive deformation of the main spacer at normal temperature is larger than the amount of increase in the distance between the pair of substrates due to the thermal expansion of the liquid crystal and the resin layer at the upper limit temperature of the operating temperature range of the liquid crystal display device. A liquid crystal display device.
請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising: a sub-spacer provided on the one substrate in the display area of the display panel, the sub-spacer being lower than the main spacer and not in contact with the other substrate.
前記樹脂層は、前記表示パネルの前面側において、前記周辺シールが形成された位置の上方にまで達している
請求項1または請求項2記載の液晶表示装置。 The liquid crystal is sealed between the pair of substrates by a peripheral seal formed at the periphery of the display panel,
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the resin layer reaches a position above the position where the peripheral seal is formed on the front side of the display panel.
請求項3記載の液晶表示装置。 At the upper limit temperature of the operating temperature range of the liquid crystal display device, the thermal expansion amount in the thickness direction of the display panel in the peripheral seal or the gap material included in the peripheral seal is the thickness direction of the display panel in the liquid crystal The liquid crystal display device according to claim 3, which is equivalent to the thermal expansion amount of
請求項1から請求項4のいずれか一項記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the display panel drives the liquid crystal by a lateral electric field method.
請求項1から請求項5のいずれか一項記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the front panel is a protective plate made of glass or resin, or a touch panel.
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