JP2003114438A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2003114438A
JP2003114438A JP2001306363A JP2001306363A JP2003114438A JP 2003114438 A JP2003114438 A JP 2003114438A JP 2001306363 A JP2001306363 A JP 2001306363A JP 2001306363 A JP2001306363 A JP 2001306363A JP 2003114438 A JP2003114438 A JP 2003114438A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal layer
spacer
substrates
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001306363A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Ota
圭一 太田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶層の薄厚にかかわらず、2枚の基板間の
液晶層を設計値どおりに保つことにより、表示むらを低
減する。 【解決手段】 2枚の基板2,3の間にスペーサ5を挟
むことにより基板2,3間に液晶層6を形成し、2枚の
基板2,3のうち、少なくとも一方の基板3は、膜厚の
異なる膜がパターン形成された凹凸を有し、この凹凸に
より、液晶層6に層厚が異なる部分6a,6b,6cが
形成される液晶表示装置であって、液晶層の薄い部分6
cほど柔らかいスペーサ5cを配設し、液晶層の厚い部
分6aほど硬いスペーサ5aを配設することにより、液
晶層6を全ての層厚の部分でスペーサ5により支持して
いる。これにより、液晶層6を薄厚にかかわらず、2枚
の基板2,3間の液晶層6を設計値どおり保つことがで
きる。このため、表示むらを低減した高品位の液晶表示
装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、2枚の基板の間
にスペーサを挟み、液晶層を形成している液晶表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の液晶表示装置は、図3に
示すように、液晶表示装置9に使用されるスペーサ8の
粒径は同一で、硬度が同じものを使用していたので、基
板2,3に凹凸があり膜厚の異なるパターン部4a,4
b,4cにより、液晶層6の厚さが異なる場合、液晶層
の薄い部分6cのスペーサ8のみで液晶層6は支持され
ている。そのため、液晶層の厚い部分6a,6bにある
スペーサ8は両基板2,3に接触しないため、支持して
いなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の構
成では、基板の凹凸により、液晶層の薄い部分にあるス
ペーサのみで液晶層を支持し、液晶層の厚い部分のスペ
ーサは支持しないため、支持するためのスペーサの数が
少なかった。このため、スペーサの数がばらついたとき
や、液晶表示装置に外力が働きスペーサが外力により移
動したときに、2枚の基板間の液晶層が設計値どおりに
保てなくなるため、液晶表示装置の画質を著しく損なっ
ていた。
【0004】したがって、この発明の目的は、このよう
な従来の課題を解決するものであり、液晶層の薄厚にか
かわらず、すべての層厚の液晶層でスペーサにより支持
させ、2枚の基板間の液晶層を設計値どおりに保つこと
により、表示むらを低減した高品位の液晶表示装置を提
供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の請求項1記載の液晶表示装置は、2枚の基
板の間にスペーサを挟むことにより基板間に液晶層を形
成し、前記2枚の基板のうち、少なくとも一方の基板
は、膜厚の異なる膜がパターン形成された凹凸を有し、
この凹凸により、液晶層に層厚が異なる部分が形成され
る液晶表示装置であって、液晶層の薄い部分ほど柔らか
いスペーサを配設し、液晶層の厚い部分ほど硬いスペー
サを配設することにより、液晶層を全ての層厚の部分で
スペーサにより支持している。
【0006】このように、液晶層の薄い部分ほど柔らか
いスペーサを配設し、液晶層の厚い部分ほど硬いスペー
サを配設することにより、液晶層を全ての層厚の部分で
スペーサにより支持しているので、液晶層を薄厚にかか
わらず、2枚の基板間の液晶層を設計値どおり保つこと
ができる。このため、表示むらを低減した高品位の液晶
表示装置が得られる。
【0007】請求項2記載の液晶表示装置は、請求項1
記載の液晶表示装置において、一方の基板は、着色層の
膜厚を変えたカラーフィルタが形成された。このよう
に、一方の基板は、着色層の膜厚を変えたカラーフィル
タが形成されたので、この場合においても液晶層に薄厚
ができるために、液晶層の薄い部分には、液晶層の厚い
部分のスペーサより柔らかいスペーサを配設して、液晶
層の厚い部分には液晶層液晶層の薄い部分のスペーサよ
りも硬いスペーサを配設することによって、液晶層の薄
厚にかかわらず、すべての層厚の液晶層でスペーサによ
り支持させ、2枚の基板間の液晶層を設計値どおりに保
つことができる。
【0008】請求項3記載の液晶表示装置は、請求項1
記載の液晶表示装置において、スペーサは、硬度の異な
る球体のスペーサである。このように、スペーサは、硬
度の異なる球体のスペーサであるので、この場合におい
ても液晶層の薄い部分には、液晶層の厚い部分のスペー
サより柔らかいスペーサを配設して、液晶層の厚い部分
には液晶層の薄い部分のスペーサよりも硬いスペーサを
配設することによって、液晶層の薄厚にかかわらず、す
べての層厚の液晶層でスペーサにより支持させ、2枚の
基板間の液晶層を設計値どおりに保つことができる。
【0009】請求項4記載の液晶表示装置は、請求項1
記載の液晶表示装置において、スペーサは、硬度の異な
る球体のスペーサであり、その粒径が同一である。この
ように、スペーサは、硬度の異なる球体のスペーサであ
り、その粒径が同一であるので、スペーサの変形量は、
液晶層の厚くなるほど小さくなり、薄くなるほど大きく
なることで請求項3と同様の作用が得られる。
【0010】請求項5記載の液晶表示装置は、請求項1
記載の液晶表示装置において、スペーサは、少なくとも
一方の基板に配設した硬度の異なる突起パターンであ
り、そのパターンにより液晶層を支持している。このよ
うに、スペーサは、少なくとも一方の基板に配設した硬
度の異なる突起パターンであり、そのパターンにより液
晶層を支持しているので、この場合においても液晶層の
薄い部分には、液晶層の厚い部分の突起パターンより柔
らかい突起パターンを配設して、液晶層の厚い部分には
液晶層の薄い部分の突起パターンよりも硬い突起パター
ンを配設することによって、液晶層の薄厚にかかわら
ず、すべての層厚の液晶層で突起パターンにより支持さ
せ、2枚の基板間の液晶層を設計値どおりに保つことが
できる。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施の形態を図
1に基づいて説明する。図1はこの発明の第1の実施の
形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【0012】図1に示すように、液晶表示装置1は、下
基板2と上基板3からなる2枚の基板の間にスペーサ5
を挟むことにより基板2,3間に液晶層6を形成し、2
枚の基板2,3のうち、少なくとも一方の基板3は、膜
厚の異なる膜がパターン形成された凹凸を有し、この凹
凸により、液晶層6に層厚が異なる部分6a,6b,6
cが形成される。また、液晶層の薄い部分6cほど柔ら
かいスペーサ5cを配設し、液晶層の厚い部分6aほど
硬いスペーサ5aを配設することにより、液晶層6を全
ての層厚の部分でスペーサ5により支持している。
【0013】この場合、下基板2は凹凸部分のない平坦
な基板であり、上基板3は、着色層の膜厚を変えたカラ
ーフィルタ4を使用することで、膜厚の異なる膜でパタ
ーン形成されたパターン部分を有し、膜厚の薄い順に4
a,4b,4cとする。パターン部分4a,4b,4c
は、それぞれカラーフィルタのR,G,Bに対応する。
また、下基板2と上基板3との間に、パターン部分4
a,4b,4cに対応して、硬さの異なるスペーサを硬
い順に5a,5b,5cを配設することにより、層厚の
厚い順に6a,6b,6cを有した液晶層6を形成す
る。スペーサを狙ったところに配設する技術としては、
プリンターのインクジェット方式のようなタイプが開発
されているので、通常液晶製造工程にその技術を応用す
る。ただし、3種類のスペーサは1回では散布できない
ので、3回散布が必要となる。
【0014】層厚の異なる部分6a,6b,6cのそれ
ぞれのスペーサ5a,5b,5cは、下基板2と上基板
3のパターン部分4a,4b,4cと接触しており、全
てのスペーサ5が液晶層6を支持する。また、スペーサ
5は、硬度の異なる球体のスペーサであり、その粒径が
同一であるが違っていてもよい。
【0015】上記構成において、液晶層の薄い部分6c
には、液晶層の厚い部分6aのスペーサ5aより柔らか
いスペーサ5cを配設して、液晶層の厚い部分6aには
液晶層の薄い部分6cのスペーサ5cよりも硬いスペー
サ5aを配設することによって、液晶層6の薄厚にかか
わらず、すべての層厚の液晶層6でスペーサ5により支
持させることができる。
【0016】したがって、スペーサの配設数のばらつき
や、スペーサの移動によりおこる液晶層の設計値からの
ずれを防止し、液晶表示装置の表示むらを低減し、高品
位の液晶表示装置を提供することができる。
【0017】この発明の第2の実施の形態を図2に基づ
いて説明する。図2はこの発明の第2の実施の形態を示
す液晶表示装置の断面図である。
【0018】上記第1の実施の形態ではスペーサとして
球形のスペーサを使用したが、図2に示すように、この
液晶表示装置1aにおいて、スペーサ7は、少なくとも
一方の基板に配設した硬度の異なる突起パターンであ
り、そのパターンにより液晶層6を支持している。
【0019】この場合、上基板3のパターン部分4a,
4b,4cに対応して、上基板3に突起パターンを硬い
順に7a,7b,7cを配設することにより、液晶層6
a,6b,6cを形成している。その他の構成は第1の
実施の形態と同様である。この場合においても、全ての
突起パターンが全ての層厚の液晶層を支持することがで
きるため、液晶層の設計値からのずれを防止し、液晶表
示装置の表示むらを低減し、高品位の液晶表示装置を提
供することができる。
【0020】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。
【0021】下基板2は凹凸のない平坦な基板であり、
上基板3は、膜厚の異なる部分4a,4b,4cとし
て、1.0μm、1.3μm、1.6μmと設定された
膜で、1mm2 ごとのパターンで形成されている。そ
れそれのパターン部分4a,4b,4cに、粒径が半径
2.5μmで、それぞれの硬さが6.7GPa、0.8
3GPa、0.36GPaと設定されたスペーサ5a,
5b,5cを、10個/mm2 となるように配設す
る。この2枚の基板に圧力を0.5kgf/cm2をか
けて液晶表示装置を形成する。なお、上記硬さの数値
は、スペーサの硬さを表す一般的な数値である10%K
値のことで、これはスペーサが直径の10%変形すると
きに要する荷重のことを表す。測定方法は、1つのスペ
ーサをステージにのせ触針で押し、その荷重に応じた変
形量を測定して計算する。
【0022】この実施例の場合、液晶層の厚みは6a,
6b,6cでそれぞれ、4.9μm、4.6μm、4.
3μmとなり、全ての液晶層6a,6b,6cでスペー
サが支持しており、従来の構成と比較して、3倍のスペ
ーサ数が液晶層を支持できることができる。
【0023】
【発明の効果】この発明の請求項1記載の液晶表示装置
によれば、液晶層の薄い部分ほど柔らかいスペーサを配
設し、液晶層の厚い部分ほど硬いスペーサを配設するこ
とにより、液晶層を全ての層厚の部分でスペーサにより
支持しているので、液晶層を薄厚にかかわらず、2枚の
基板間の液晶層を設計値どおり保つことができる。この
ため、スペーサの配設数のばらつきや、スペーサの移動
によりおこる液晶層の設計値からのずれを防止し、液晶
表示装置の表示むらを低減し、高品位の液晶表示装置が
得られる。
【0024】請求項2では、一方の基板は、着色層の膜
厚を変えたカラーフィルタが形成されたので、この場合
においても液晶層に薄厚ができるために、液晶層の薄い
部分には、液晶層の厚い部分のスペーサより柔らかいス
ペーサを配設して、液晶層の厚い部分には液晶層液晶層
の薄い部分のスペーサよりも硬いスペーサを配設するこ
とによって、液晶層の薄厚にかかわらず、すべての層厚
の液晶層でスペーサにより支持させ、2枚の基板間の液
晶層を設計値どおりに保つことができる。
【0025】請求項3では、スペーサは、硬度の異なる
球体のスペーサであるので、この場合においても液晶層
の薄い部分には、液晶層の厚い部分のスペーサより柔ら
かいスペーサを配設して、液晶層の厚い部分には液晶層
の薄い部分のスペーサよりも硬いスペーサを配設するこ
とによって、液晶層の薄厚にかかわらず、すべての層厚
の液晶層でスペーサにより支持させ、2枚の基板間の液
晶層を設計値どおりに保つことができる。
【0026】請求項4では、スペーサは、硬度の異なる
球体のスペーサであり、その粒径が同一であるので、ス
ペーサの変形量は、液晶層の厚くなるほど小さくなり、
薄くなるほど大きくなることで請求項3と同様の効果が
得られる。
【0027】請求項5では、スペーサは、少なくとも一
方の基板に配設した硬度の異なる突起パターンであり、
そのパターンにより液晶層を支持しているので、この場
合においても液晶層の薄い部分には、液晶層の厚い部分
の突起パターンより柔らかい突起パターンを配設して、
液晶層の厚い部分には液晶層の薄い部分の突起パターン
よりも硬い突起パターンを配設することによって、液晶
層の薄厚にかかわらず、すべての層厚の液晶層で突起パ
ターンにより支持させ、2枚の基板間の液晶層を設計値
どおりに保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態を示す液晶表示装
置の断面図
【図2】この発明の第2の実施の形態を示す液晶表示装
置の断面図
【図3】従来の液晶表示装置の断面図
【符号の説明】
1,1a 液晶表示装置 2 下基板 3 上基板 4 カラーフィルタ 4a,4b,4c パターン部分 5a,5b,5c スペーサ 6 液晶層 6a,6b,6c 液晶層の層厚が異なる部分 7 スペーサ 7a,7b,7c 突起パターン 8 従来のスペーサ 9 従来の液晶表示装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の基板の間にスペーサを挟むことに
    より基板間に液晶層を形成し、前記2枚の基板のうち、
    少なくとも一方の基板は、膜厚の異なる膜がパターン形
    成された凹凸を有し、この凹凸により、液晶層に層厚が
    異なる部分が形成される液晶表示装置であって、液晶層
    の薄い部分ほど柔らかいスペーサを配設し、液晶層の厚
    い部分ほど硬いスペーサを配設することにより、液晶層
    を全ての層厚の部分でスペーサにより支持していること
    を特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 一方の基板は、着色層の膜厚を変えたカ
    ラーフィルタが形成された請求項1記載の液晶表示装
    置。
  3. 【請求項3】 スペーサは、硬度の異なる球体のスペー
    サである請求項1記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 スペーサは、硬度の異なる球体のスペー
    サであり、その粒径が同一である請求項1記載の液晶表
    示装置。
  5. 【請求項5】 スペーサは、少なくとも一方の基板に配
    設した硬度の異なる突起パターンであり、そのパターン
    により液晶層を支持している請求項1記載の液晶表示装
    置。
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Cited By (3)

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