JP5605088B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶テレビ等の液晶表示装置に関する。

近年、液晶テレビやノート型パソコン、カーナビゲーション等の表示モニタとして、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）モードを採用した液晶表示装置が用いられている。液晶表示装置は、画素駆動のための駆動基板とカラーフィルタ等が形成された対向基板との間に液晶層を封止した液晶表示パネルを有し、液晶表示パネルに印加される電圧に応じて画像表示を行うものである。

このような液晶表示装置では、表面保護や意匠性の観点から、上記液晶表示パネルの前面（表示側の面）に、透明なプラスチックやガラス等からなる前面板を設置することが知られている（例えば、特許文献１〜５参照）。そして、特許文献１では、界面反射による画質低下を防ぐため、前面板と液晶表示パネルとの間に、屈折率を調整した透明物質を介在させる提案がなされている。また、特許文献２〜４では、そのような透明物質として、例えば液体、ゲル状シート、粘着シートおよび光硬化性樹脂等が用いられている。

上記透明物質のうち、例えば光硬化性樹脂を用いる場合には、光硬化性樹脂を液晶表示パネルと前面板との間に挟み込んだ後、その樹脂材料を前面板の側から光照射を行うことにより硬化させればよい。光硬化性樹脂を用いることにより、液体材料と比較して漏れ等の心配がなく、また粘着シートと比較して、製造時において塵や気泡が混入しにくくなる。更には、液晶表示パネルや前面板の歪みや段差構造等に影響されることなく、液晶表示パネルと前面板との貼り合わせを行うことが可能となる。

一方、前面板では、画質向上や意匠性の観点から、液晶表示パネルの非表示部分（額縁部分）に対応する領域に、遮光処理が施されることがある。具体的には、前面板の周縁に沿った枠状の領域に、遮光材料の蒸着、印刷等により、あるいは不透明性シート材料を貼り付けることによって、遮光部が形成される。

特開平３−２０４６１６号公報 特開平６−３３７４１１号公報 特開２００５−５５６４１号公報 特開２００８−２８１９９７号公報 特開２００８−２４１７２８号公報

しかしながら、前面板と液晶表示パネルとの間に光硬化性樹脂よりなる樹脂層を介在させると共に、前面板に上記のような枠状の遮光部を形成する場合には、次のような不具合が生じる。即ち、そのような場合には、製造プロセスにおいて、遮光部の形成された前面板の側から光照射を行って樹脂材料を硬化させることになるため、照射後に表示領域周辺に枠状のむらが発生することがある。これは、樹脂層のうち前面板の遮光部に対応する領域において樹脂材料が未硬化のまま残り、硬化樹脂との間で応力バランスを崩すことに起因する。これにより、表示領域周辺のセルギャップ（液晶表示パネルの厚み）が変化して、枠状のむらを生じるという問題がある。このようなむらは、表示むらとして、特に黒画面を斜め方向から観測したときに顕著に見られ、表示品位を低下させる要因となっている。

尚、このような光硬化性樹脂に、熱硬化性や湿気硬化性を付与することで、前面板の遮光部裏側の樹脂を、他の硬化手段により硬化させる手法が提案されている（特許文献５参照）。ところが、このような手法では、硬化工程や設備が増えるだけでなく、光硬化させた樹脂部分と、他の手段（熱硬化あるいは湿気硬化）により硬化させた樹脂部分との間の力学特性差によって、結果的にむらを生じてしまう。そのため、上記問題の解決には至っていない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、パネル表示側に光硬化性樹脂を介して遮光部を有する板状部材を設置すると共に、表示領域周辺の表示むらの発生を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、光源と、光源からの光に基づいて映像表示を行うと共に、複数の画素を含む表示領域と表示領域を囲む非表示領域とを有する液晶表示パネルと、液晶表示パネルの光出射側に設けられ、表示領域に対応して透光部、非表示領域に対応して遮光部をそれぞれ有する板状部材と、板状部材と液晶表示パネルとの間に設けられると共に、光硬化性を有する樹脂層とを備えたものである。板状部材は、透光部と遮光部との間の領域に、光透過率が、透光部よりも低く遮光部よりも高い半透光部を有している。板状部材は、透明基板を有すると共に、透明基板の一面に、遮光部に対応して遮光層、半透光部に対応して半透光層をそれぞれ有し、遮光層では、全域が不透明領域となっており、半透光層では、不透明領域と透明領域とが混在すると共に、不透明領域の面積比（不透明領域／（不透明領域＋透明領域））が、透光部側よりも遮光部側において大きくなっている。

本発明の液晶表示装置では、液晶表示パネルの光出射側に光硬化性樹脂層を介して板状部材が設けられ、この板状部材が、非表示領域に対応して遮光部を有すると共に、透光部と遮光部との間の領域に、光透過率が透光部よりも低く遮光部よりも高い半透光部を有する。これにより、製造プロセスにおける光硬化性樹脂層への光照射の後、表示領域周辺において、樹脂材料の未硬化が低減され、また樹脂特性の急激な変化が抑制される。表示領域周辺において、遮光性が大きく損なわれることなく、応力バランスが良好に保持され、液晶表示パネルの厚みにむらが生じにくくなる。

本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルの光出射側に光硬化性樹脂層を介して板状部材を設け、この板状部材において、非表示領域に対応して遮光部を設けると共に、透光部と遮光部の間の領域に、光透過率が透光部よりも低く遮光部よりも高い半透光部を設ける。これにより、表示領域周辺の遮光性を大きく損なうことなく、液晶表示パネルの厚みにむらが生じることを抑制できる。よって、パネル表示側に光硬化性樹脂を介して遮光部を有する板状部材を設置すると共に、表示領域周辺の表示むらの発生を抑制することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を表す断面図である。 図１に示した前面板の構成を表す平面図である。 図１に示した前面板の平面構成の一例である。 図１に示した前面板の平面構成の他の例である。 図１に示した液晶表示装置の製造方法の一部を表す断面図である。 図３に続く工程を表す断面図である。 比較例に係る液晶表示装置の構成を表す断面図である。 図７に示した液晶表示装置の製造方法の一部を表す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（前面板に半透光部を設けた例）
２．実施例

＜実施の形態＞
［液晶表示装置１の構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、前面板の構成を表す平面図である。この液晶表示装置１は、例えば、ゲートドライバ（図示せず）から供給される駆動信号によって、データドライバ（図示せず）から伝達される映像信号に基づいて画素ごとに映像表示を行うアクティブマトリクス方式の表示装置である。

液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０の背面側（光入射側）にバックライトユニット１２、表示側（光出射側）に前面板１３（板状部材）をそれぞれ備えたものである。液晶表示パネル１０およびバックライトユニット１２は、外装部材１５内に配置されており、液晶表示パネル１０と前面板１３との間には、光硬化性樹脂層１４が設けられている。

液晶表示パネル１０は、バックライトユニット１２からの照明光に基づいて映像表示を行うものであり、駆動基板１０Ａと対向基板１０Ｂとの間に、図示しない液晶層を封止してなる。駆動基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂの外側の面には、偏光板１１Ａ，１１Ｂが貼り合わせられている。駆動基板１０Ａには、例えばガラス基板上に、各画素を駆動するＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）が配設されると共に、各画素に映像信号等を供給するための駆動回路や、外部接続用の配線基板等が設けられている。対向基板１０Ｂは、例えばガラス基板上に、図示しない３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各カラーフィルタが、画素毎に形成されたものである。液晶層には、例えばＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In Plane Switching）モード等のネマティック液晶を含むものが用いられる。尚、駆動基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂは、必ずしもこの順番で設けられていなくとも良い。また、カラーフィルタは特に設けられていなくともよく、あるいは、カラーフィルタが対向基板１０Ｂではなく駆動基板１０Ａに設けられていてもよい。更には、駆動素子としては、ＴＦＴ以外を用いることも可能である。

この液晶表示パネル１０では、表示領域Ａ（境界線ａ１によって囲われた矩形状の領域）の周囲は、非表示領域Ｂ（境界線ａ１より外側の枠状の領域）となっている。これらのうち、表示領域Ａには複数の画素がマトリクス状に配置され、非表示領域Ｂには、上記のような各画素駆動用の駆動回路や外部接続用の配線基板等が配設されている。この非表示領域Ｂは、更に、遮光領域（境界線ａ１より外側、かつ境界線ａ２の内側の枠状の領域）と、非遮光領域（境界線ａ２より外側、かつパネル端縁ａ３の内側の枠状の領域）とからなる。

バックライトユニット１２は、例えばＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の蛍光管や、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等を光源として、直接あるいは導光板等の光学部材を介して、液晶表示パネル１０をその背面から照明するものである。

（前面板１３の構成）
前面板１３は、液晶表示パネル１０の表面保護や意匠性向上を目的として設けられるものであり、例えばガラスやプラスチック等の透明基板１３０を基材とする。プラスチックとしては、アクリルやポリカーボネート等が挙げられる。前面板１３の外形寸法は、液晶表示パネル１０の外形寸法よりも大きく、前面板１３の端縁（前面板端縁ｂ３）は、液晶表示パネル１０の端縁（パネル端縁ａ３）よりも例えば５ｍｍ〜１００ｍｍ程度、外側に張り出している。但し、特に大型のディスプレイ用途では、寸法安定性の観点からガラス材料を用いることが望ましい。また、前面板１３の観測側の表面には、無反射処理あるいは低反射処理が施されているとよい。この透明基板１３０の厚みは、例えば０．２ｍｍ〜５．０ｍｍである。

この前面板１３では、液晶表示パネル１０の表示領域Ａに対応する矩形状の領域は、表示光を透過させるための透光部１３ａとなっている。この透光部１３ａの周囲の領域、即ち液晶表示パネル１０の非表示領域Ｂに略対応する枠状の領域は、遮光部１３ｃとなっている。遮光部１３ｃは、画質や意匠性の向上を目的として、前面板１３に形成されている。

本実施の形態では、このような前面板１３において、透光部１３ａと遮光部１３ｃとの間の領域に、光透過率が透光部１３ａよりも低く遮光部１３ｃよりも高い半透光部１３ｂが形成されている。換言すると、矩形状の透光部１３ａを囲むように枠状の半透光部１３ｂが設けられ、更にその半透光部１３ｂを囲むように枠状の遮光部１３ｃが設けられている。透光部１３ａは、前面板１３の透明基板１３０そのものからなる。遮光部１３ｃは、透明基板１３０の一面（ここでは、光硬化性樹脂層１４側の面）に遮光層１３ｃ１が形成されてなる。半透光層１３ｂは、透明基板１３０の一面（ここでは、光硬化性樹脂層１４側の面）に半透光層１３ｂ１が形成されてなる。

ここで、図３（Ａ）〜（Ｃ）に、透明基板１３０上における半透光層１３ｂ１の端縁ｂ１，ｂ２付近における平面構成（ＸＹ平面構成）を示す。このように、遮光層１３ｃ１では、透明基板１３０上の遮光層１３ｃ１内全域が不透明領域Ｄｂとなっている。半透光層１３ｂ１では、透明基板１３０上の半透光層１３ｂ１内の選択的な領域が不透明領域Ｄｂ、その他の領域が透明領域Ｄａとなっている。これらの半透光層１３ｂ１および遮光層１３ｃ１における不透明領域Ｄｂは、例えばカーボンブラック、金属、顔料等の不透明材料が、例えば０．１μｍ〜１００μｍの膜厚で形成されたものである。一方、半透光層１３ｂ１における透明領域Ｄａは、透明基板１３０そのものからなる領域である。半透光層１３ｂ１を有する半透光部１３ｂでは、そのような不透明領域Ｄｂと透明領域Ｄａとが面内に混在することにより半透光性を発現し、その光透過率は、不透明領域Ｄｂの面積比（不透明領域Ｄｂ／（透明領域Ｄａ＋不透明領域Ｄｂ））に対応している。尚、このような半透光部１３ｂの光透過率は、半透光部１３ｂ内において一様（一定）であってもよいし、以下のように半透光部１３ｂ内において変化していてもよい。

具体的には、半透光層１３ｂ１では、例えば複数の円形状の不透明領域Ｄｂ（円形領域Ｄｂ１）が繰り返しパターンで形成されると共に、各円形状の大きさが端縁ｂ１から端縁ｂ２に向かって、即ち透光部１３ａ側から遮光部１３ｃ側へ向かって徐々に大きくなっている（図３（Ａ））。換言すると、透光部１３ａ側から遮光部１３ｃ側へ向かって、透明基板１３０上における面積比（不透明領域Ｄｂ／（透明領域Ｄａ＋不透明領域Ｄｂ））が徐々に大きくなっている（不透明領域Ｄｂの占有面積が徐々に大きくなっている）。これにより光透過率は、透光部１３ａ側から遮光部１３ｃ側へ向かって徐々に低くなっている。

このような構成において、各円形領域Ｄｂ１は、意匠性の観点からはより小さい方が望ましいが、小さ過ぎると不透明領域Ｄｂを形成しにくい。そのため、上記半透光層１３ｂ１では、不透明性と意匠性との兼ね合いから、円形領域Ｄｂ１のサイズ（ＸＹ平面寸法）は、直径０．１〜２ｍｍ程度であることが望ましい。また、半透光層１３ｂ１における複数の円形領域Ｄｂ１のサイズを、そのような範囲内で３〜１０段階程度に変化させることが望ましい。例えば、複数の円形領域Ｄｂ１を、Ｘ方向においては１．５ｍｍ間隔で整列させると共に、Ｙ方向においては、１．０ｍｍ間隔で整列させつつ、透光部１３ａ側から遮光部１３ｂ側へ向かって、直径が０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２（ｍｍ）と段階的に変化するようにする。また、Ｘ方向では互いに同一サイズの円形領域Ｄｂ１が配置され、Ｙ方向において円形領域Ｄｂ１は、隣合う円形領域Ｄｂ１同士が重ならないように（互い違いに）配置されている。この例では、光透過率が、透光部１３ａ側では約７０％、遮光部１３ｃ側では約２０％となる。

但し、半透光層１３ｂ１における不透明領域の平面形状（ＸＹ平面形状）は、上記のような円形状に限らず、図３（Ｂ）に示したような正方形状となっていてもよい。この場合も、上述したような意匠性との兼ね合いから、その正方形状の不透明領域（正方形領域Ｄｂ２）のサイズは、一辺の長さが０．１〜２ｍｍ程度であることが望ましい。また、複数の正方形領域Ｄｂ２のサイズを、そのような範囲内で３〜１０段階程度に変化させることが望ましい。例えば、正方形領域Ｄｂ２を、Ｘ方向においては１．５ｍｍ間隔で整列させると共に、Ｙ方向においては、１．０ｍｍ間隔で整列させつつ、透光部１３ａ側から遮光部１３ｃ側へ向かって、正方形の一辺が０．５、０．６、０．８、１．０（ｍｍ）と段階的に変化するようにする。また、Ｘ方向では互いに同一サイズの正方形領域Ｄｂ２が配置され、Ｙ方向において正方形領域Ｄｂ２は、隣合う正方形領域Ｄｂ２同士が重ならないように（互い違いに）配置されている。この例では、光透過率が、透光部１３ａ側では約７０％、遮光部１３ｃ側では約２０％となる。

また、上記のような円形状、正方形状に限らず、三角形状や矩形状等、他の多角形状であってもよい。あるいは、図３（Ｃ）に示したように、半透光層１３ｂ１における不透明領域Ｄｂは、複数の二等辺三角形状の不透明領域（三角形領域Ｄｂ３）が一方向に配置されたものであってもよい（全体の形状が鋸歯状となっていてもよい）。例えば、底辺幅１．５ｍｍ、高さ４ｍｍの二等辺三角形状の不透明領域（三角形領域Ｄｂ３）を、Ｘ方向に沿って１．５ｍｍ間隔で整列させた構成となっている。この例では、光透過率が、透光部１３ａ側では１００％、遮光部１３ｃ側では０％となる。このような構成によっても、透光部１３ａ側から遮光部１３ｃ側へ向かって光透過率を徐々に低くすることができる。また、必ずしも規則的なパターンでなくともよく、図４に示したように、半透光層１３ｂ１が、透光部１３ａ側から遮光部１３ｃ側に向かって、光透過率が徐々に低くなるように複数の微細な不透明領域が離散配置されたような平面構成であってもよい。尚、図４では、黒色で示した部分が不透明領域となっている。

更には、これらの所定の形状を有する不透明領域が不規則（ランダム）に配置されていてもよい。また、不透明領域の平面形状は必ずしも互いに同じである必要はなく、互いに異なる形状を含んでいてもよい。但し、いずれの場合であっても、上記面積比が、透光部１３ａ側において小さく、遮光部１３ｃ側において大きくなっていることが望ましい。換言すると、半透光部１３ｂにおける光透過率は、透光部１３ａ側において高く、遮光部１３ｃ側において低くなっていることが望ましい。また、本実施の形態のように、半透光部１３ｂでは、上記面積比が徐々に大きくなり、光透過率が透光部１３ａ側から遮光部１３ｃ側へ向かって徐々に低くなっていることが、より望ましい。未硬化樹脂と硬化樹脂との間の応力バランスを良好に保持し易くなるためである。

上記のような半透光部１３ｂの透光部１３ａ側の端縁ｂ１は、図１，２に示したように、境界線ａ１の外側（非表示領域Ｂ側）に配置されている。一方、半透光部１３ｂの遮光部１３ｃ側の端縁ｂ２は、境界線ａ２の内側（遮光領域側）に配置されている。即ち、本実施の形態では、半透光部１３ｂが、非表示領域Ｂにおける遮光領域内に設けられている。このような配置とすることで、半透過部１３ｂを通じてバックライトユニット１２からの光が漏れることを防ぐことができる。但し、半透光部１３ｂの端縁ｂ２の位置は特に限定されず、境界線ａ２の外側（非遮光領域側）に配置されていてもよい。例えば、非表示領域Ｂにおける非遮光領域（境界線ａ２の外側）においても、他の遮光部材を用いることにより遮光可能であるため、そのような場合には、半透光部１３ｂの端縁ｂ２が非遮光領域にあってもよい。また、端縁ｂ１と境界線ａ１が重なっていてもよく、更に、半透光部１３ｂの平面寸法が非表示領域Ｂにおける遮光領域の平面寸法と同じであってもよい（端縁ｂ１および境界線ａ１、端縁ｂ２および境界線ａ２の双方がそれぞれ重なっていてもよい）。

（光硬化性樹脂層１４の構成）
光硬化性樹脂層１４は、液晶表示パネル１０と前面板１３との間において、界面反射を抑制する機能を有するものであり、例えば紫外光や可視光によって硬化するシリコーン系、エポキシ系、アクリル系等の樹脂により構成され、望ましくはアクリル系樹脂よりなる。アクリル系樹脂としては、オリゴマー、アクリルモノマー、光重合開始剤および可塑剤等を含む樹脂組成物が望ましい。オリゴマーとしては、ポリウレタンアクリレートやポリブタジエンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられる。アクリルモノマーとしては、例えば単官能アクリルモノマーが用いられることが望ましい。

このような光硬化性樹脂層１４では、その屈折率が、前面板１３の屈折率（例えば１．４〜１．６）とほぼ等しくなっていることが望ましい。界面反射をより効果的に抑制することができるからである。また、製造プロセス上の観点から、光硬化性樹脂層１４における樹脂硬化前の粘度は、１００〜４０００ｍＰａ・ｓであることが望ましい。更に、表示むらを抑制するために、光硬化性樹脂層１４における樹脂硬化時の硬化収縮率は、４％以下であることが望ましく、樹脂硬化後の２５℃における貯蔵弾性率は、１．０×１０⁶Ｐａ以下であることが望ましい。

光硬化性樹脂層１４の厚みは、望ましくは２０μｍ〜５ｍｍであり、より望ましくは２０μｍ〜５００μｍである。２０μｍよりも薄いと、接着強度が弱くなったり、製造性が悪くなったりする。一方、５００μｍよりも厚いと、画質の奥行き感が目立ち、意匠性が低下したり、樹脂材料の使用量が多くなるためにコストが高くなったり、更には装置全体の重量が増したりする。

［液晶表示装置１の製造方法］
図５および図６は、液晶表示装置１の製造方法の一部を工程順に表すものである。上記のような液晶表示装置１は、例えば次のようにして製造することができる。

まず、図５（Ａ）に示したように、液晶表示パネル１０を作製する。即ち、ＴＦＴおよび駆動回路等が配設された駆動基板１０Ａと、カラーフィルタを有する対向基板１０Ｂとを、図示しない液晶層を介して貼り合わせた後、駆動基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂの外側の面に、偏光板１１Ａ，１１Ｂを貼り合わせる。

他方、図５（Ｂ）に示したように、透明基板１３０上の所定の枠状の領域に、上記のような不透明材料を例えば蒸着または印刷することにより、半透光層１３ｂ１および遮光層１３ｃ１を有する前面板１３を作製する。この際、遮光層１３ｃ１では、不透明材料を透明基板１３０上にベタで蒸着または印刷することにより、遮光層１３ｃ１内の全域を不透明領域とする。

一方、半透光層１３ｂ１では、透明基板１３０上の選択的な領域に、不透明材料を蒸着または印刷することにより、半透光層１３ｂ１内の選択的な領域を不透明領域、その他の領域を透明領域とする。半透光層１３ｂ１を蒸着により形成する場合には、蒸着マスクとして、上述したような不透明領域の繰り返しパターンに対応して開口を有するマスクを使用すればよい。あるいは、半透光層１３ｂ１を印刷により形成する場合には、例えばスクリーン印刷やオフセット印刷により、上述したような不透明領域の繰り返しパターンに対応した印刷版を使用すればよい。尚、半透光層１３ｂ１および遮光層１３ｃ１は、上記のように透明基板１３０上に直に形成してもよいし、あるいは、他の透明なシート上に遮光層１３ｃ１および半透光層１３ｂ１を予め形成しておき、そのシートを透明基板１３０上に貼り付けるようにしてもよい。

尚、前面板１３の観測側の表面には、無反射処理あるいは低反射処理を施すとよい。これらの処理は、例えば無反射材料や低反射材料の蒸着やコーティングにより、または無反射フィルムや低反射フィルム等の貼り付けにより行うことができる。

続いて、図６に示したように、上記のようにして作製した液晶表示パネル１０と前面板１３とを、光硬化性樹脂層１４を介して重ね合わせ、前面板１３の側から、光硬化性樹脂層１４における樹脂材料を硬化させる波長域の光Ｌ、例えば紫外光や可視光を照射する。具体的には、光硬化性樹脂層１４に含まれる光開始剤における感光波長の光を使用すればよい。但し、生産性の観点から、３６５ｎｍや４０５ｎｍを発光中心とするランプや、そのような発光波長を有するＬＥＤ等を用いるのがよい。また、光Ｌの照度および光量は、光硬化性樹脂層１４に用いる樹脂材料の組成や厚み等に応じて設定すればよいが、望ましくは、積算光量を１５００〜１５０００ｍＪ／ｃｍ²、照度を１０〜５００ｍＷ／ｃｍ²の範囲でそれぞれ設定するとよい。このようにして、前面板１３を液晶表示パネル１０に光硬化性樹脂層１４を介して貼り合わせる。

最後に、上記のようにして貼り合わせた液晶表示パネル１０および前面板１３を、バックライトユニット１２と共に、外装部材１５内に設置することにより、図１に示した液晶表示装置１を完成する。

［液晶表示装置１の作用・効果］
液晶表示装置１では、バックライトユニット１２から液晶表示パネル１０に光が入射すると、その入射光は、偏光板１１Ａを通過した後、駆動基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂ間に印加された映像電圧に基づいて、画素毎に変調されつつ図示しない液晶層を透過する。液晶層を透過した光は、図示しないカラーフィルタを有する対向基板１０Ｂを通過することにより、カラーの表示光として偏光板１１Ｂの外側へ取り出される。

ここで、図７および図８に、比較例に係る液晶表示装置１００の断面構成および製造方法の一部を示す。液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０１の背面側にバックライトユニット１０３、表示側に前面板１０４をそれぞれ備えたものである。液晶表示パネル１０１およびバックライトユニット１０３は、外装部材１０６内に配置されており、液晶表示パネル１０１と前面板１０４との間には、光硬化性樹脂層１０５が設けられている。液晶表示パネル１０１では、駆動基板１０１Ａと対向基板１０１Ｂとの間に、図示しない液晶層が封止され、駆動基板１０１Ａおよび対向基板１０１Ｂの外側の面に、偏光板１０２Ａ，１０２Ｂが貼り合わせられている。この液晶表示装置１００では、前面板１０４において、液晶表示パネルの表示領域Ａに対応する領域が透光部１０４ａとなっており、非表示領域Ｂに対応して遮光部１０４ｂが設けられている。遮光部１０４ｂは、透明基板１０４０の一面に遮光層１０４ｂ１が形成されてなり、遮光部１０４ｂの透光部１０４ａ側の端縁ｂ１００は、非表示領域Ｂ内で、かつ表示領域Ａと非表示領域Ｂとの境界付近に配置されている。

このような比較例の液晶表示装置１００の製造プロセスでは、図８に示したように、前面板１０４の非表示領域Ｂに対応する領域に遮光部１０４ｂが設けられているため、前面板１０４の側から光照射を行うと、次のような不具合を生じる。即ち、そのような遮光部１０４ｂを有する前面板１０４の側から光照射を行うと、光硬化性樹脂層１０５のうち、遮光部１０４ｂの裏側の領域では、光を十分に得られず、樹脂材料が未硬化のまま残ることになる。つまり、光照射後の光硬化性樹脂層１０５において、前面板１０４の透光部１０４ａに対応する部分は硬化する一方、遮光部１０４ｂに対応する部分は未硬化であるため、表示領域Ａの周辺では、光硬化性樹脂層１０５における応力バランスが崩れてしまう。そのため、表示領域Ａの周辺において、液晶表示パネル１０１の厚みが変化して、枠状のむらを生じてしまう。このような厚みのむらは、表示むらとして、特に黒画面を斜め方向から観測したときに顕著に現われ、表示品位を低下させる要因となる。

これに対し、本実施の形態では、製造プロセスにおいて、遮光部１３ｃを有する前面板１３の側から光を照射することにより光硬化性樹脂層１４の樹脂材料を硬化させるが、その前面板１３の透光部１３ａと遮光部１３ｃとの間に半透光部１３ｂが設けられている。これにより、光硬化性樹脂層１４では、表示領域Ａと非表示領域Ｂとの境界付近（表示領域Ａの周辺）において、樹脂材料の未硬化が低減される。また、樹脂材料の硬化部分と未硬化部分との間の急激な樹脂特性変化が抑制される。よって、表示領域Ａの周辺における応力バランスが良好に保持され、液晶表示パネル１０の厚みに、枠状のむらが生じることが抑制される。また、表示領域Ａ周辺の領域で、前面板１３における遮光性が大きく損なわれることもない。

以上のように、本実施の形態では、液晶表示パネル１０の表示側に光硬化性樹脂層１４を介して前面板１３を設け、この前面板１３において、非表示領域Ｂに対応して遮光部１３ｃを設けると共に、透光部１３ａと遮光部１３ｃの間の領域に、光透過率が透光部１３ａよりも低く遮光部１３ｃよりも高い半透光部１３ｂを設ける。これにより、表示領域Ａ周辺の遮光性を大きく損なうことなく、液晶表示パネル１０の厚みにむらが生じることを抑制できる。よって、液晶表示パネル１０の表示側に光硬化性樹脂層１４を介して遮光部１３ｃを有する前面板１３を設置すると共に、表示領域Ａの周辺の表示むらの発生を抑制することが可能となる。これにより、表示品位が向上し、高画質な映像表示を実現することができる。

＜実施例＞
次に、本発明の液晶表示装置についての具体的な実施例（実施例１〜４）を挙げて説明する。

（実施例１）
実施例１として、画面サイズが対角寸法で４０、４６、５２、６０インチの透過型ＶＡ方式の液晶表示パネル１０に、厚みが２００μｍの紫外線硬化樹脂よりなる光硬化性樹脂層１４を介して、前面板１３を重ね合わせた後、前面板１３の側から紫外線を照射した。この際、照射光源としては、３６５ｎｍを主として発光する照度１００ｍＷ／ｃｍ²のメタルハライドランプを使用し、積算５０００ｍＪ／ｃｍ²を照射した。前面板１３の外形は、液晶表示パネル１０より、縦横共に約５ｃｍ大きいものを用いた。紫外線硬化樹脂としては、その硬化収縮率が２．８％、硬化後の２５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０⁵Ｐａであるアクリル系樹脂を用いた。前面板１３としては、板厚２．５ｍｍのガラスよりなる透明基板１３０上に、遮光部１３ｃおよび半透光部１３ｂを形成したものを使用した。半透光部１３ｂは、液晶表示パネル１０の非表示領域Ｂにおける遮光領域と同じ寸法とし、直径１ｍｍの円形状の不透明領域をパターン形成することによって、半透光部１３ｂにおける不透明領域の面積比（不透明領域／（不透明領域＋透明領域））を面内一様に５０％となるようにした。

（実施例２）
実施例２として、上記実施例１と同様にして、４０、４６、５２、６０インチの透過型ＶＡ方式の液晶表示パネル１０に、厚み２００μｍの紫外線硬化樹脂よりなる光硬化性樹脂層１４を介して、前面板１３を重ね合わせた後、前面板１３の側から紫外線を照射した。この際、紫外線照射条件、前面板１３の外形寸法、透明基板１３０の材質および板厚、紫外線硬化樹脂材料、および半透光部１３ｂの寸法についても、上記実施例１と同様の条件とした。但し、実施例２では、半透光部１３ｂは、内側から外側に向けて直径０．６ｍｍ〜１．２ｍｍの円形状の不透明領域をパターン形成することにより、不透明領域の上記面積比を、透光部１３ａ側の領域と遮光部１３ｃ側の領域との間で変化させた。具体的には、上記面積比を、透光部１３ａ側の領域において３０％、遮光部１３ｃ側の領域において８０％となるようにした。

（実施例３）
実施例３として、上記実施例２と同様にして、４０、４６、５２、６０インチの透過型ＶＡ方式の液晶表示パネル１０に、厚み２００μｍの紫外線硬化樹脂よりなる光硬化性樹脂層１４を介して、前面板１３を重ね合わせた後、前面板１３の側から紫外線を照射した。この際、紫外線照射条件、前面板１３の外形寸法、透明基板１３０の材質および板厚、半透光部１３ｂの寸法、不透明領域の繰り返しパターンおよび不透明領域の面積比についても、上記実施例２と同様の条件とした。但し、実施例３では、紫外線硬化樹脂として、硬化収縮率が２．０％、硬化後の２５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０⁴Ｐａであるものを用いた。

（実施例４）
実施例４として、上記実施例２と同様にして、４０、４６、５２、６０インチの透過型液晶表示パネル１０に、厚み２００μｍの紫外線硬化樹脂よりなる光硬化性樹脂層１４を介して、前面板１３を重ね合わせた後、前面板１３の側から紫外線を照射した。この際、紫外線照射条件、前面板１３の外形寸法、透明基板１３０の材質および板厚、紫外線硬化樹脂材料、半透光部１３ｂの寸法、不透明領域の繰り返しパターンおよび不透明領域の面積比についても、上記実施例２と同様の条件とした。但し、実施例４では、液晶表示パネル１０として、ＶＡ方式ではなくＩＰＳ方式のものを用いた。

（比較例）
上記実施例１〜４の比較例として、図８に示したように、液晶表示パネル１０１に、光硬化性樹脂層１０５を介して前面板１０４を重ね合わせた後、前面板１０４の側から紫外線を照射した。液晶表示パネル１０１としては、上記実施例１と同じ４０、４６、５２、６０インチの透過型ＶＡ方式のものを用い、光硬化性樹脂層１０５としても、上記実施例と同様の材料および厚みの紫外線硬化樹脂を用いた。また、紫外線照射条件、前面板１０４の外形寸法、材質および板厚についても同様とした。但し、比較例では、前面板１０４において、透光部１０４ａと遮光部１０４ｂとの間に半透光部が設けられていないものを用いた。尚、遮光部１０４ｂの内側の端縁ｂ１００が、液晶表示パネル１０１の表示領域Ａと非表示領域Ｂとの境界線に一致するように、遮光部１０４ｂを形成した。

このようにして、実施例１〜４および比較例について液晶表示装置を作製し、それぞれの表示画像を観察して、表示むらの有無について評価した。その結果を表１に示す。このように、前面板１３に半透光部１３ｂを設けた実施例１〜４では、目視による表示むらはほとんど無く、半透光部を設けていない比較例では、表示むらが発生した。また、半透光部１３ｂ内において光透過率を変化させた実施例２〜４では、より良好な結果が得られた。これは、樹脂の硬化部分と未硬化部分との間の急激な樹脂特性変化が効果的に抑制されたことによる。このように、液晶表示パネル１０の表示側に光透過性樹脂層１４を介して遮光部１３ｃを有する前面板１３を設けた場合であっても、前面板１３に半透光部１３ｂを設けることにより、表示むらのない高画質の液晶表示装置を提供できることがわかる。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、液晶表示パネル１０の光出射側の偏光板１１Ｂが、液晶表示パネル１０の表面に貼り合わせられた場合を例に挙げて説明したが、この偏光板１１Ｂは、前面板１３の観察側表面に設けられていてもよい。

１…液晶表示装置、１０…液晶表示パネル、１０Ａ…駆動基板、１０Ｂ…対向基板、１１Ａ，１１Ｂ…偏光板、１２…バックライトユニット、１３…前面板、１３ａ…透光部、１３ｂ…半透光部、１３ｃ…遮光部、１３０…透明基板、１４…光硬化性樹脂層、１５…外装部材、Ａ…表示領域、Ｂ…非表示領域、ａ１…境界線（表示領域／非表示領域間）、ａ２…境界線（遮光領域／非遮光領域間）、ａ３…パネル端縁、ｂ１…（透光部側）端縁、ｂ２…（遮光部側）端縁、ｂ３…前面板端縁。

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源からの光に基づいて映像表示を行うと共に、複数の画素を含む表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とを有する液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの光出射側に設けられ、前記表示領域に対応して透光部、前記非表示領域に対応して遮光部をそれぞれ有する板状部材と、
   前記板状部材と前記液晶表示パネルとの間に設けられると共に、光硬化性を有する樹脂層とを備え、
   前記板状部材は、前記透光部と前記遮光部との間の領域に、光透過率が、前記透光部よりも低く前記遮光部よりも高い半透光部を有し、
   前記板状部材は、透明基板を有すると共に、前記透明基板の一面に、前記遮光部に対応して遮光層、前記半透光部に対応して半透光層をそれぞれ有し、
   前記遮光層では、全域が不透明領域となっており、
   前記半透光層では、不透明領域と透明領域とが混在すると共に、前記不透明領域の面積比（不透明領域／（不透明領域＋透明領域））が、前記透光部側よりも前記遮光部側において大きくなっている
   液晶表示装置。
2. 前記液晶表示パネルの前記非表示領域は遮光領域を含み、
   前記半透光部の前記透光部側の端縁は、前記非表示領域の前記遮光領域に配置されている
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記半透光部は、その全部が前記非表示領域における前記遮光領域内に設けられている
   請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記半透光部の光透過率は、前記透光部側よりも前記遮光部側において低くなっている
   請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記半透光部の光透過率は、前記透光部側から前記遮光部側に向かって徐々に低くなっている
   請求項４に記載の液晶表示装置。

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