专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置，特别涉及直视型的显示装置。
背景技术：
液晶显示装置包括液晶显示面板、背光源装置、向液晶显示面板供给各种电信号的电路、电源和收容它们的壳体。液晶显示器具有多个像素排列而成的显示区域、其周边的边框区域。在显示区域中设置有像素电极、TFT。在边框区域中设置有密封部、驱动电路安装部等。由于边框区域中没有排列像素，因此边框区域对显示没有贡献。液晶显示装置虽然实现了窄边框化，但是边框区域在原理上不能消除。当通过排列多个显示面板来构成大画面时，由于显示面板的边框区域对显示没有贡献，因此在图像中产生接缝。因而，为了显示没有接缝的图像，在专利文献1和2中公开了在显示面板的观察者一侧设置有透光性罩的显示装置。该透光性罩的边缘部分具有观察者一侧的表面弯曲的部分。弯曲的部分作为透镜起作用，因此以下称为“透镜部”。透光性罩的透镜部设置成与显示面板的边框区域和显示区域内的与边框区域相邻的区域的一部分重叠。显示区域中，将与透镜部重叠的部分称为“周边显示区域”。从排列在周边显示区域中的像素出射的光由透镜部向边框区域一侧折射。其结果，在边框区域的前面也显示图像，作为画面整体显示没有接缝的图像。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平5-188873号公报专利文献2 日本特表2004-524551号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明者们研究了实现边框难以被看到的新的显示装置。当以透镜部与显示面板的周边显示区域和边框区域重叠的方式配置具专利文献1和2中记载的透镜部的透光性罩时，能够使显示面板的边框区域难以被看到。然而，已知当透光性罩的对位精度或透镜部的观察者一侧表面的形状精度低时，如在后面详细叙述的那样，在透镜部的端边，根据位置显示不同的颜色，会给观察者带来不谐调感。本发明是为解决上述问题而完成的，目的在于提供使显示面板难以被看到的边框区域，并且抑制了赋予观察者不谐调感的显示装置。用于解决课题的手段本发明的直视型的显示装置包括显示面板，其具有包括沿第一个方向延伸的多个像素列的显示区域和设置在上述显示区域的外侧的边框区域，在上述显示区域与上述边框区域之间存在沿上述第一方向延伸的边界；和透光性罩，其配置在上述显示面板的观察者一侧，上述多个像素列具有与上述边界相邻的第一像素列；与上述第一像素列相邻的第二像素列；和与上述第二像素列相邻的第三像素列，上述第一像素列、上述第二像素列和上述第三像素列的颜色相互不同，上述透光性罩具有透镜部，该透镜部配置成跨越上述边界，且使从上述显示区域出射的光的一部分向上述边框区域的一侧折射，在包括上述第一像素列、上述第二像素列和上述第三像素列的上述显示面板的部分与上述透镜部之间，设置有光扩散构造。在某个实施方式中，上述光扩散构造配置在与以下区域重叠的位置，该区域包括 上述显示面板的上述边框区域的一部分；与上述边框区域的上述一部分相邻的上述显示区域内的周边显示区域的一部分。在某个实施方式中，上述光扩散构造在上述显示区域的一侧具有低光扩散区域， 该低光扩散区域形成为光扩散度从上述显示区域的一侧朝向上述边框区域的一侧连续或分阶段地增大。在某个实施方式中，上述多个像素列排列成在与上述第一方向垂直的第二方向上相互相邻，上述光扩散构造的上述第二方向上的光扩散度大于上述第一方向上的光扩散度。在某个实施方式中，作为上述光扩散构造，设置有光散射膜。在某个实施方式中，作为上述光扩散构造，设置有双凸透镜。在某个实施方式中，上述光扩散构造包括雾度值为30%以上且不足70%的光扩散粘接剂。发明的效果根据本发明，能够提供使显示面板的边框区域难以被看到，并且抑制了给予观察者的不谐调感的显示装置。
图1是本发明实施方式的液晶显示装置100的示意剖面图。图2是液晶显示装置200的示意剖面图。图3是液晶显示装置200的示意立体图。图4(a)是示意地表示液晶显示装置200的区域200A的端部附近的放大剖面图， (b)和(c)是示意地表示液晶显示装置200的区域200B的端部附近的放大剖面图。图5是示意地表示液晶显示装置100的端部附近的放大剖面图。图6是液晶显示装置100A的示意剖面图。图7是液晶显示装置100B的示意剖面图。图8是液晶显示装置100C的示意剖面图。图9是光学膜层叠体70的示意剖面图。图10是透光性罩20F的示意剖面图。图11是透光性罩20G的示意剖面图。图12是上模具92和下模具94的示意剖面图。图13(a) (c)是用于说明透光性罩20G的制造方法的示意剖面图。图14是液晶显示装置100H的示意剖面图。图15是光扩散构造60H的示意剖面图。
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图16是液晶显示装置1001的示意剖面图。图17(a)是第一低光扩散部分62a中的光扩散构造601的示意剖面图，(b)是第二低光扩散部分62b中的光扩散构造601的示意剖面图，(c)是高光扩散区域64中的光扩散构造601的示意剖面图。图18是本发明实施方式的液晶显示装置500A的示意性部分剖面图。图19是本发明实施方式的液晶显示装置500B的示意平面图。图20(a)和(b)表示在本发明实施方式的液晶显示装置500B中使用的液晶显示装置500a的结构，(a)是示意平面图，(b)是沿着(a)中的线20B-20B’的示意剖面图。图21是液晶显示面板500的端部的示意俯视图。图22是液晶显示装置500a的端部的示意剖面图。图23是本发明实施方式的液晶显示装置700A的示意剖面图。图24是示意地表示液晶显示装置700A的端部附近的放大剖面图。图25示意地表示观察者观看到的液晶显示装置700A的图。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。图1是液晶显示装置100的示意剖面图。如图1所示，液晶显示装置100包括 唯一的液晶显示面板10、配置在液晶显示面板10的观察者一侧的透光性罩20、光扩散构造 60、上侧偏光板32、下侧偏光板34和背光源装置40。液晶显示面板10具有显示区域IOA和设置在显示区域IOA的外侧的边框区域 10F。在显示区域IOA中，多个像素沿行方向和与行方向垂直的列方向呈矩阵状配置。这里， 图1是以与列方向(图1中垂直于纸面的方向。以下，也称为“第一方向”)垂直的平面切割得到的液晶显示装置100的剖面图。图1中，表示沿着行方向(图1中与纸面平行的方向。以下，也称为“第二方向D2”)排列的像素的剖面。在本实施方式中，将沿列方向排列的多个像素的列按每列称为“像素列”。在显示区域IOA中，沿着第一方向延伸的多个像素列18在行方向上排列。在显示区域IOA与边框区域IOF之间存在沿着第一方向延伸的边界。多个像素列18包括与显示区域IOA和边框区域IOF的边界相邻的第一像素列18a、与第一像素列18a相邻的第二像素列18b和与第二像素列18b相邻的第三像素列18c。第一像素列18a、第二像素列18b和第三像素列18c的颜色相互不同。例如，第一像素列18a、第二像素列18b和第三像素列18c分别是蓝、绿和红。即，液晶显示面板10的像素排列是R、 G、B的纵条纹排列。透光性罩20具有透镜部22和平板部24。透镜部22配置在与包括液晶显示面板 10的边框区域10F、与边框区域IOF相邻的显示区域IOA-的周边显示区域IOD的区域重叠的位置。通过由透镜部22使从周边显示区域IOD出射的光向外侧(边框区域IOF—侧)折射，将在周围显示区域IOD中形成的图像扩大到包括周边显示区域IOD和边框区域IOF的区域中。虽然在液晶显示面板10中存在边框区域10F，但是通过在液晶显示面板10的观察者一侧设置具有透镜部22的透光性罩20，能够使边框区域IOF难以被看到。透镜部22的优选形状在后面叙述。光扩散构造60设置在包括第一像素列18a、第二像素列18b和第三像素列18c的液晶显示面板10的部分与透镜部22之间。液晶显示装置100设置有光扩散构造60，因此如下所示，能够抑制透镜部22的端边22d的不谐调感。 这里，参照图2 4，说明在不具有光扩散构造的液晶显示装置200中，当透光性罩 20的对位精度或透镜部22的形状精度低时，观察者感觉到不谐调的理由。图2是液晶显示装置200的示意剖面图，图3是液晶显示装置200的示意立体图。 图2是以与第一方向(图3中用“D1”表示的方向)垂直的平面切割得到的液晶显示装置 200的剖面图。液晶显示装置200在不具有光扩散构造60这一点上与图1所示的液晶显示装置100不同。对与液晶显示装置100相同的构成要素标注相同的参考符号，省略说明。 以下，为了说明，将液晶显示装置200以垂直于显示区域IOA与边框区域IOF的边界的平面分开成2个区域来考虑。如图3所示，将2个区域称为区域200A和200B。首先，参照图4(a)和图4(b)，说明在液晶显示装置200中，由于透光性罩20的对位偏移，在区域200A中，透镜部22的端边22d与液晶显示面板10的端边IOd重叠，在区域 200B中，透镜部22的端边22d存在于液晶显示面板10的端边IOd的内侧的情况。图4(a)是区域200A中的液晶显示装置200的透镜部22附近的示意剖面图。如图4(a)所示，从第一像素列18a发出的光由透镜部22折射，从端边22d出射。因此，从区域200A中的透镜部22的端边22d出射蓝色的光。图4(b)是区域200B中的液晶显示装置200的透镜部22附近的示意剖面图。当透镜部22的端边22d存在于液晶显示面板10的端边IOd的内侧时，如图4(b)所示，从位于第一像素列18a的内侧的第二像素列18b出射的光从透镜部22的端边22d出射。因此， 在区域200B中，从透镜部22的端边22d出射绿色的光。这样，在区域200A中的透镜部22的端边22d显示蓝色，而在区域200B中的透镜部22的端边22d显示绿色。因此，在端边22d，由于根据位置显示不同的颜色，因此观察者感觉到不谐调。接着，说明区域200B中的透镜部22的出射面的形状精度低，区域200B中的透镜部22’的出射面的曲率大于区域200A中的透镜部22(图4(a))的出射面的曲率的情况。图4(c)表示区域200B中的透镜部22’附近的剖面图。如图4(c)所示，当透镜部 22’的出射面的曲率大于区域200A中的透镜部22的出射面(在图4(c)中用虚线表示)的曲率时，从第一像素列18a的内侧的第二像素列18b出射的光从透镜部22’的端边22d’出射。即，从区域200B的端边22d’出射绿色的光。另一方面，如参照图4(a)说明的那样，在区域200A中，从透镜部22的端边22d出射蓝色的光。因此，在端边22d，由于根据位置显示不同的颜色，因此观察者感觉到不谐调。本实施方式的液晶显示装置100具有光扩散构造60，因此能够抑制观察者感觉到不谐调。光扩散构造60以使入射到光扩散构造60的光扩展的方式使该光出射。换言之， 光扩散构造60只要使入射到光扩散构造60的光在比入射角度范围大的角度范围出射即可，可以是利用光的散射、扩散反射或折射中的任一种的部件。作为光扩散构造60，例如能够使用光散射膜。光散射膜例如是具有支承体和形成在支承体两面的粘接层的膜，该膜在形成于支承体的至少一个面上的粘接层中混入有微细粒子。另外，作为光扩散构造60，例如能够使用双凸透镜等透镜。光扩散构造的其它例子在后面叙述。在液晶显示装置100中，如图5所示，从液晶显示面板10的第一像素列18a、第二像素列18b和第三像素列18c出射的光通过光扩散构造60入射到透镜部22，因此，被扩散后入射到透镜部22。光扩散构造60使从第一像素列18a、第二像素列18b和第三像素列 18c出射的光沿着作为与多个像素列18延伸的方向(第一方向)垂直的方向的第二方向D2 扩散。扩散后入射到透镜部22中的蓝色、绿色和红色的光混合。因此，在透镜部22的端边 22d，显示蓝、绿和红混合而成的颜色，因此在透镜部22的端边22d，抑制根据位置显示不同的颜色。因此，在液晶显示装置100中，上述观察者感觉到的不谐调感得到抑制。上述中，示出了在3个像素列的观察者一侧设置有光扩散构造60的例子，而光扩散构造也可以例如设置在4个以上像素列的观察者一侧。另外，像素列的颜色也可以不是蓝、绿和红。液晶显示装置100的液晶显示面板10既可以是众所周知的任意的液晶显示面板， 也可以是例如TFT型的VA模式的液晶显示面板。如图1所示，液晶显示面板10具有上基板11和下基板12，在上基板11与下基板12之间设置有液晶层13。在下基板12例如设置有TFT、像素电极，在上基板11例如设置有彩色滤光片层、对置电极。在上基板11的上方和下基板12的下方分别配置有上侧偏光板32和下侧偏光板34。在液晶显示面板10的边框区域IOF形成有密封部16、驱动电路等。另外，液晶显示装置100是透过型的，具备背光源装置40。背光源装置40是例如包括LED、导光板、扩散板或棱镜片等光学片的被称为边光方式的背光源装置。作为显示面板，不限于液晶显示面板，例如也能够使用PDP用显示面板、有机LED 显示面板、电泳显示面板等。另外，上侧偏光板32和下侧偏光板34如果不需要也可以省略。 另外，液晶显示装置100的液晶显示面板10是透过型的显示面板，液晶显示装置100具备背光源装置40，而背光源装置40如果不需要也可以省略。接着，说明设置有光扩散构造的位置的其它例子。图1所示的液晶显示装置100 的光扩散构造60设置在包括第一像素列18a、第二像素列18b和第三像素列18c的液晶显示面板10的部分上，而光扩散构造60A也可以如图6所示的液晶显示装置100A那样设置在包括边框区域IOF和周边显示区域IOD的区域中。即，光扩散构造可以设置在配置有透镜部22的整个区域中。另外，在4条边上设置有透镜部的显示装置中，既可以在2条边的设置有透镜部的区域中设置光扩散构造，也可以在全部4条边上设置光扩散构造。如参照图2 4所说明的那样，当透光性罩的对位精度或透镜部的形状精度低时，在沿着与像素列平行的方向(第一方向Dl)延伸的透镜部的端边，根据位置显示不同的颜色。因此，在2条边的设置有透镜部的区域中设置光扩散构造时，优选设置在至少与像素列平行的2条边上。另外，在包括同一颜色的像素沿着与第一方向Dl垂直的方向(即，第二方向D2) 排列而成的横条纹排列的显示面板的显示装置中，当透光性罩的对位精度或透镜部的形状精度低时，在沿着第二方向D2延伸的透镜部的端边根据位置显示不同的颜色。因此，在具备彩色滤光片是横条纹排列的显示面板的显示装置中，光扩散构造优选设置在沿着第二方向D2延伸的2条边的设置有透镜部的区域中。另外，光扩散构造也可以设置在包括显示区域IOA和边框区域IOF的区域中。例如，如图7所示的液晶显示装置100B那样，也可以将光扩散构造60B设置成与上侧偏光板 32的整个表面重叠。即，光扩散构造也可以设置在配置有透光性罩20的整个区域。
另外，在设置有光扩散构造的部分中，有时图像的模糊醒目、显示的对比度降低显著。因此，优选设置有光扩散构造的部分小。因而，液晶显示装置100和100A与液晶显示装置100B相比较，由于设置有光扩散构造的区域小，因此是有利的。上述液晶显示装置100、100A和100B均示出了光扩散构造设置在上侧偏光板32 与透光性罩20之间的例子，而光扩散构造60C也可以如图8表示的液晶显示装置100C那样，设置在上侧偏光板32与液晶显示面板10之间。当光扩散构造60C设置在上侧偏光板 32之下时，与设置在上侧偏光板32之上的情况相比较，有光扩散构造的表面处的外部光的反射小这样的优点。另一方面，如图1所示的液晶显示装置100那样，在具备透过型的显示面板(液晶显示面板10)和背光源装置40的显示装置中，当光扩散构造60设置在上侧偏光板32之上时，从背光源装置40出射的光通过下侧偏光板34、显示面板10和上侧偏光板 32，入射到光扩散构造60中被扩散，因此与如图8所示的液晶显示装置100C那样光扩散构造60C设置在上侧偏光板32之下的情况相比较，有透过显示的对比度降低少这样的优点。接着，说明光扩散构造的例子。作为光扩散构造，如上述那样能够使用光散射膜。作为光散射膜，例如能够使用具有支承体、在支承体的两面上形成的粘接层，且在支承体的至少一个面的粘接层中混入有微粒子的膜。使用光散射膜作为图7所示的与透光性罩20的背面和上侧偏光板32的表面接触的液晶显示装置100B的光扩散构造60B时，例如能够如下那样设置。首先，在平板台上固定具有液晶显示面板10和上侧偏光板32的显示面板单元。接着，将光扩散膜的一个粘接层(以下，也称为“第一粘接层”。)固定到上侧偏光板32的表面上。当在第一粘接层上粘贴有实施了剥离处理的保护膜时，一边剥离保护膜， 一边在上侧偏光板32的表面上粘贴光扩散膜。接着，在光扩散膜的另一个粘接层(以下，也称为“第二粘接层”)的表面上，固定已固定在其它平板台上的透光性罩20。当在第二粘接层上粘贴有保护膜时，在剥离了保护膜后，将透光性罩20固定在第二粘接层的表面上。这样，能够得到以与上侧偏光板32的表面和透光性罩20的背面接触的方式设置有光扩散膜的液晶显示装置100B。作为光扩散膜，例如能够使用株式会社巴川制纸所的实施了扩散粘接的膜。另外，在显示装置不具有上侧偏光板32时，只要对液晶显示面板10的显示面，以与上述同样的方法粘贴光散射膜即可。上述工序优选在真空下进行，以使上侧偏光板32的表面(或者液晶显示面板10的显示面)与光散射膜之间、光散射膜与透光性罩20的背面之间不会混入气泡。另外，上述工序以后，为了提高光散射膜与透光性罩20的密合性和光扩散膜与上侧偏光板32的密合性，也可以进行加热或加压。另外，例如，如图6表示的液晶显示装置100A的光扩散构造60A那样将光扩散构造设置在上侧偏光板32的一部分上时， 也可以将与设置光扩散构造的区域的大小相应地形成的光扩散膜预先对位并粘贴。例如， 液晶显示装置100A的光扩散构造60A也可以通过将形成为与配置有透镜部22的区域的大小相同大小的光扩散膜对位并粘贴到配置有透镜部22的位置来设置。在上述方法中，示出了在将光扩散膜的一个面(背面)固定在上侧偏光板32的表面后，在光扩散膜的另一个面(表面)固定透光性罩20的例子，而也可以首先在光透过透光性罩20的背面上固定光扩散膜，然后固定到上侧偏光板32的表面上。预先将光扩散构造设置在透光性罩20的背面上的其它例子在后面叙述。作为图7表示的液晶显示装置100B的光扩散构造60B，也可以利用扩散粘接剂以与上侧偏光板32的表面和透光性罩20的背面接触的方式形成扩散粘接层。扩散粘接剂是在粘接剂(树脂材料)中分散了折射率与粘接剂不同的微粒子的材料。扩散粘接剂例如能够从株式会社巴川制纸所获得。对作为液晶显示装置100B的光扩散构造60B使用了扩散粘接层时的雾度值(haze value)与在透镜部的端边产生的不谐调感的关系进行了评价。雾度值取为30%、50%和 70%，与不具有扩散粘接层的液晶显示装置的评价结果一起表示在表1中。扩散粘接层的雾度值例如能够通过改变扩散粘接层的厚度，或者改变在粘接剂中分散的微粒子的粒径、 折射率、充填率等来进行调整。另外，扩散粘接层的厚度优选小于0.2mm。当扩散粘接层的厚度为0. 2mm以上时，有可能使观察者看到扩散粘接层的侧面，因此并不优选。另外，当扩散粘接层的厚度为0. 2mm以上时，由于有时观察者感觉到视差，因此并不优选。这里，将扩散粘接层的厚度取为25 μ m。[表 1]
权利要求
1.一种直视型的显示装置，其特征在于 所述显示装置包括显示面板，其具有包括沿第一方向延伸的多个像素列的显示区域和设置在所述显示区域的外侧的边框区域，在所述显示区域与所述边框区域之间存在沿所述第一方向延伸的边界；和透光性罩，其配置在所述显示面板的观察者一侧，所述多个像素列具有与所述边界相邻的第一像素列；与所述第一像素列相邻的第二像素列；和与所述第二像素列相邻的第三像素列，所述第一像素列、所述第二像素列和所述第三像素列的颜色相互不同， 所述透光性罩具有透镜部，该透镜部配置成跨越所述边界，且使从所述显示区域出射的光的一部分向所述边框区域一侧折射，在包括所述第一像素列、所述第二像素列和所述第三像素列的所述显示面板的部分与所述透镜部之间，设置有光扩散构造。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述光扩散构造配置在与以下区域重叠的位置，该区域包括所述显示面板的所述边框区域的一部分；和与所述边框区域的所述一部分相邻的所述显示区域内的周边显示区域的一部分。
3.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于所述光扩散构造在所述显示区域一侧具有低光扩散区域，该低光扩散区域形成为光扩散度从所述显示区域一侧朝向所述边框区域一侧连续或分阶段地增大。
4.如权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其特征在于所述多个像素列排列成在与所述第一方向垂直的第二方向上相互相邻， 所述光扩散构造的所述第二方向上的光扩散度大于所述第一方向上的光扩散度。
5.如权利要求1至4中任一项所述的显示装置，其特征在于 作为所述光扩散构造，设置有光散射膜。
6.如权利要求1至4中任一项所述的显示装置，其特征在于 作为所述光扩散构造，设置有双凸透镜。
7.如权利要求1至4中任一项所述的显示装置，其特征在于所述光扩散构造包括雾度值为30%以上且不足70%的扩散粘接剂。
全文摘要
本发明的直视型的显示装置(100)包括显示面板(10)，其具有包括沿第一方向延伸的多个像素列(18)的显示区域(10A)和边框区域(10F)，在显示区域与边框区域之间存在沿第一方向延伸的边界的；和透光性罩(20)。多个像素列具有与边界相邻的第一像素列(18a)、第二像素列(18b)和第三像素列(18c)，第一像素列、第二像素列和第三像素列的颜色相互不同，透光性罩具有透镜部(22)，该透镜部配置成跨越边界，且使从显示区域出射的光的一部分向边框区域一侧折射，在包括第一像素列、第二像素列和第三像素列的显示面板的部分与透镜部之间，设置有光扩散构造(60)。根据本发明，能够提供使显示面板的边框区域难以被看到，并且抑制了给观察者带来的不谐调感的显示装置。
文档编号G02B5/02GK102460281SQ201080024439
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月27日 优先权日2009年6月3日
发明者渡边寿史 申请人:夏普株式会社