JP2004077860A - Liquid crystal display - Google Patents

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JP2004077860A
JP2004077860A JP2002238884A JP2002238884A JP2004077860A JP 2004077860 A JP2004077860 A JP 2004077860A JP 2002238884 A JP2002238884 A JP 2002238884A JP 2002238884 A JP2002238884 A JP 2002238884A JP 2004077860 A JP2004077860 A JP 2004077860A
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liquid crystal
crystal display
substrate
spacer
display device
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JP2002238884A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yamamoto
山本 武志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display wherein damage of an alignment layer and breakage of a spacer is prevented by solving a conventional problem that since a use of a current liquid crystal display is restricted because of its style formed in a solid state, it has begun to make trial of a liquid crystal display having flexibility by adopting a thin type glass substrate to an array substrate and a counter substrate as the glass substrate is recently made thin, in this case, if the substrate having flexibility is used, opposing force operates to both substrates by curvature of the substrates, spacers are dragged to a curvature direction and the alignment layer is damaged by the dragged spacers and spacers themselves are broken. <P>SOLUTION: Spacer elements 15a and 15b are provided at both the array substrate 19 and the counter substrate 20 so as to be opposed to each other, the tips of the spacer elements 15a and 15b opposed to each other are made to abut against each other to form the spacer 15 and stress is absorbed by sliding operation between the spacer elements 15a and 15b. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有するアレイ基板及び対向基板間に液晶部材を挟持する液晶表示装置に係り、特に夫々の基板に対向するスペーサ素子を形成し、このスペーサ素子の先端同士を当接させて両基板間の間隔を規定するスペーサとした液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在のカラー液晶表示装置としては、隣接画素間でのクロストークがなく、良好な表示画像の実現が可能なことから、アクティブマトリクス型カラー液晶表示装置が主流となっている。このアクティブマトリクス型カラー液晶表示装置は、図6に示すように、板厚が0.5〜1mm程度の透明なガラス材からなる基板61上にマトリクス状に、例えばアモルファスシリコンを半導体層とした薄膜トランジスタ(TFT)62を設け、このTFT62の少なくとも一部を覆うようにアクリル材等から構成される青、緑、赤の3色カラーフィルタ63を形成する複数の着色層63B,63G,63Rが設けられる。この着色層63B,63G,63Rに夫々スルーホール部64B,64G,64Rを形成してTFT62と接続される複数の透明な画素電極65をカラーフィルタ63上に配置し、更にこの画素電極65面上にポリイミド等から構成される配向膜66を形成したアレイ基板67を有している。
【0003】
このアレイ基板67と対向して配置される対向基板68は、同様に板厚が0.5〜1mm程度の透明なガラス材にて形成された基板69を有し、この基板69のアレイ基板67と対向する対向面上には、ITO等から構成される透明な対向電極70が設けられている。そしてこの対向電極70上には、ポリイミド等から構成される配向膜71が設けられている。
【0004】
また、このアレイ基板67上から対向基板68へ電圧を印加する電極転移材として銀ペースト(図示せず)等が画面周辺部に配置され、この電極転移材によってアレイ基板67と対向基板68間を電気的に接続するようになされている。
【0005】
このアレイ基板67と対向基板68間は、両基板67,68間に介在される複数のスペーサ72によって規定されて所定の間隙を持って対向配置されるとともに、周辺部が熱または紫外線硬化型のアクリル系あるいはエポキシ系の接着剤から構成されるシール材73を介して貼合わされており、この間隙部分には液晶部材74が封止され、また必要に応じて額縁層75が基板61等の面上に配置されて液晶パネル76が構成されている。
【0006】
この液晶パネル76の両外表面には、偏光板77が接着剤によって貼付され、更に、アレイ基板67側の偏光板77の外方には、必要に応じてバックライトもしくは反射板(図示せず)等が配置されてカラー液晶表示装置が構成されている。
【0007】
このように構成されたカラー液晶表示装置は、例えば光源となるバックライトを点灯し、TFT62を駆動することによって画素電極65をスイッチング制御して、画素電極65電圧と対向する対向電極70に供給される電圧との電位差により、各々の画素電極65上の液晶部材74を制御して光シャッターの役目を行わせることにより、所定のカラー画像を表示している。このカラー液晶表示装置は、この構成においても十分な輝度及びコントラスト等の表示品位をもってカラー画像を表示することが可能である。
【0008】
しかしながら、このカラー液晶表示装置においては、両基板61,69に0.5〜1mm程度の板厚を有するガラス材を使用しているために可撓性を全く有しておらず、専らカラーテレビジョン受像機やカラー端末ディスプレイ、あるいは携帯電話のモニター画面用等の固体化された表示装置として活用されている。この固体化された液晶表示装置では、使用用途が特定されるために、液晶表示装置自体に可撓性を持たせる試みが進められるようになってきた。
【0009】
この液晶表示装置で可撓性を具現化するには、両基板61,69自体に可撓性を持たせることが必須の条件となる。そこでガラス基板としてその板厚を0.1mm以下の極薄板状とし、この基板を液晶表示装置のアレイ基板67及び対向基板68に応用することで軽量化され、しかも曲げても壊れることがないように強度を向上させた可撓性を有する液晶表示装置として構成することが可能となり、将来においては電子ブックや電子手帳、形状が異なる各種形態の広告媒体等の新しい分野に展開し得る可能性がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような可撓性を有するガラス基板を単純に液晶表示装置のアレイ基板67及び対向基板68として採用したとしても、良好な画像品位を有する液晶表示装置として構成することができないことが判明した。
【0011】
即ち、図7に示すように、可撓性を持たせた液晶表示装置では、アレイ基板67と対向基板68とが頻繁に湾曲されて使用される機会が必然的に多くなり、この湾曲変形動作のために両基板67,68は夫々反対方向への応力を受けることになる。このために両基板67,68の間隔を一定に保つために介在されているスペーサ72は、球状のスペーサ72では可動してしまうので、少なくとも一端を両基板61,69側のいずれか一方側に固定して位置固定させておく必要がある。この場合でもスペーサ72の遊端部が湾曲方向に強制的に引張られる現象が発生する。このスペーサ72は非表示領域に設置するように位置決めするために、スペーサ72の一端を、例えばアレイ基板67側に固定しているので、遊端部側は当接されている対向基板68の湾曲方向に強制的に引張られて、図中破線にて示すように変形する。この湾曲の程度が弱い場合には、スペーサ72はその応力に従って変形するだけに留まっているが、更に湾曲の度合いが増加した場合には、その応力に抗しきれずに対向基板68上に形成された配向膜71面上を引きずられるようになる。その結果、スペーサ72の遊端部にて配向膜71、あるいは配向膜71とともに対向電極70までも損傷したり、あるいはスペーサ72自身が破壊することになり、良好な液晶表示機能を発揮することができなくなるばかりでなく、一度損傷を与えてしまったり破壊されてしまうと現状に復帰させることができないので、表示画像の欠点や表示むら等として画面上に現れて画像品位を大幅に低下させるばかりでなく、商品価値自体をもなくし兼ねないものとなる。
【0012】
本発明は、このような課題に対処してなされたものであり、スペーサをアレイ基板及び対向基板の両面に夫々形成したスペーサ素子対から構成し、このスペーサ素子の当接面で両スペーサ素子を滑動させるように構成することで、スペーサによる配向膜等の損傷やスペーサ自身の破壊を防止し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画素電極を備えた可撓性を有するアレイ基板と、このアレイ基板と対向して配置され対向面に対向電極を備えた可撓性を有する対向基板と、この対向基板とアレイ基板間のギャップを規定するスペーサと、対向するアレイ基板と対向基板間に挟持された液晶部材とを備えた液晶表示装置において、スペーサをアレイ基板及び対向基板の双方に形成したスペーサ素子対から構成し、且つこのスペーサ素子の先端同士を当接させるようにしている。
【0014】
このように構成することによって、液晶表示装置が湾曲されてアレイ基板及び対向基板間に反対方向の応力が加わった場合にあっても、スペーサはスペーサ素子間で滑動することによって応力変動を吸収することが可能となり、スペーサによる配向膜等の損傷やスペーサ自身の破壊の発生を防止することができ、表示品位の良好な液晶表示装置を得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
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。
【0016】
本発明に係るカラー液晶表示装置は、図1に示すように、透明なガラス材から構成される基板11の主面上に、成膜、パターニング等の微細技術を駆使して電極配線とTFT12が設けられる。このTFT12及び電極配線は、例えば次のようにして構成される。
【0017】
即ち、当初の板厚が0.7mmである基板11の主面上にスパッタリング法を用いてモリブデン・タングステン(MoW)膜を堆積させた後にパターニングして、TFT12を構成するゲート電極並びに走査信号を供給する走査線を配置する。このゲート電極や走査線を覆うようにして、基板11上に酸化シリコン、窒化シリコンからなるゲート絶縁膜を設け、このゲート絶縁膜上のゲート電極が配置された面上に、CVD法を用いてアモルファス・シリコン膜を堆積させた後にパターニングして、TFT12を構成する半導体層を配置する。更にこの半導体層には、モリブデン(Mo)/アルミニウム(Al)/モリブデン(Mo)を順次堆積させてパターニングすることで、3層構造としたTFT12を構成するソース電極、ドレイン電極、及び映像信号を供給する信号線を形成するようにして構成されている。
【0018】
このTFT12の周囲には、少なくともその一部を覆うように赤(R)、青(B)、緑(G)に夫々色分けされたカラーフィルタ13の役目を担うRGB着色層13R,13G,13Bが夫々の色毎にストライプ状に設けられる。この着色層13R,13G,13Bは、例えば第1色を赤で構成する場合には、まず赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストをスピンナーにて基板11の全面に均一になるように塗布し、次いで赤を着色したい部分に光が照射されるようなフォトマスクパターンを介して、365nmの波長で100mJ/cmの強度の紫外線を照射して露光する。このフォトマスクパターンには、1色目に対応するストライプ形状のパターン部分と、夫々後述する画素電極とTFT12との接続のためのスルーホール部の四角形状のパターン部分と、積層型スペーサ素子用の四角形状のパターン部分とを有している。
【0019】
その後、KOHの1%水溶液で20秒間現像し、当該パターン部分に膜厚3.2μmの赤の着色層13Rとスルーホール部14Rを形成する。引続き緑の着色層13G及び青の着色層13B、並びに各スルーホール部14G,14Bを同様にして夫々形成する。このカラーフィルタ13材料をパターニングする際に、カラーフィルタ13を構成する着色層13R,13G,13B材を順次積層させて形成したスペーサ素子15aを1色目と2色目の画素パターン間、及び3色目と1色目の画素パターン間、2色目と3色目の画素パターン間に配置するように、夫々着色層13R,13G,13Bの形成と同時に形成する。このスペーサ素子15aが位置する箇所は、1個もしくは複数の画素セルあたりに少なくとも1個の割合で画素セルの表示領域以外の画素パターン間に設けられている。
【0020】
また、このカラーフィルタ13上には、ITO等を1500Åの厚さにスパッタリング法によって成膜し、フォトリソグラフィ法によってパターニングすることにより透明な画素電極16を形成し、この画素電極16の一端は、TFT12のソース・ドレイン通路と各スルーホール部14R,14B,14Gを介して接続されている。これらTFT12は、マトリクス状に配置された信号線及び走査線の交差部分毎に配置され、更に、画素電極16上には、ポリイミド等を600Åの厚さに塗布して形成した配向膜17が配置されてアレイ基板19を構成している。
【0021】
一方、このアレイ基板19に対向して対向基板20が配置される。この対向基板20は、同じく当初の板厚が0.7mmの透明なガラス材から構成される基板21の対向面上に、ITO等からなる透明な対向電極22と、この対向電極22上にポリイミド等からなる600Åの膜厚の配向膜23を順次積層配置し、更に、配向膜23上には、スペーサ素子15aと対向する位置で、先端がスペーサ素子15aと当接するようにスペーサ素子15bを設けて対向基板20を構成している。
【0022】
この対向基板20とアレイ基板19とは、積層型のスペーサ素子15a及びこのスペーサ素子15aと夫々先端同士を当接させたスペーサ素子15bの一対からなるスペーサ15によって所定の間隙を保ちながら、例えば熱硬化型エポキシ系接着剤からなるシール材25によって注入口を除いた周辺部を加熱接着して固定されており、またアレイ基板19から対向基板20に電圧を印加するための電極転移材をシール材25の周辺の電極転移電極(図示せず)上に形成している。そしてこの状態で基板11及び基板21の表面を機械研磨または化学研磨またはこれらの両方を組み合わせる等して、夫々の基板11,21の板厚を0.1mmとし、可撓性を持たせる。そして更に両基板11,21の外側面に破損防止用の透明な樹脂板等からなる可撓性のある補強板18,24を貼り付ける。そしてアレイ基板19と対向基板20の間隙部分には、例えばフッ素系液晶化合物からなる液晶部材26が注入され、その後にこの注入口を紫外線硬化樹脂によって封止して液晶パネル27を形成している。
【0023】
更に、この液晶パネル27のアレイ基板19及び対向基板20の補強材18,24外表面には、夫々偏光板28が接着固定されるとともに、アレイ基板19側の偏光板28外側には、必要に応じてバックライトや反射板(図示せず)等が配置され、またカラーフィルタ13の周辺には額縁層29が配置されてカラー液晶表示装置が構成されている。
【0024】
このようにカラー液晶表示装置を構成すると、カラー液晶表示装置が湾曲された場合には、図2にその概略を示すように、スペーサ15を構成する互いに先端同士を当接しているスペーサ素子15a,15bの先端当接面同士が図中破線で示すように滑動し、アレイ基板19及び対向基板20の湾曲による応力を吸収し、スペーサ15がアレイ基板19または対向基板20の配向膜17,23等を引掻くような事態、あるいはスペーサ15自身の破壊を防止することができ、結果として配向膜17,23や対向電極22、画素電極16、スペーサ15等の損傷の発生を防止することが可能となり、良好な表示品位を保つことが可能となる。この際、両スペーサ素子15a,15bの当接面を平坦化しておくことにより、滑動動作を滑らかに行わせることができる。
【0025】
このスペーサ素子15bは、図3及び図4に示すように、対向基板20に額縁層29を形成する場合に、この額縁層29材を使用して一緒に形成することも可能である。
【0026】
即ち、対向基板22の外周囲部分である表示領域の外周部分に、額縁層29を形成する黒色の遮光膜がフォトリソグラフィ法によって非表示領域を隠すように形成され、併せて同じ額縁層29材を使用して、アレイ基板19上のスペーサ素子15aと対向する位置にスペーサ素子15bを形成してもよい。
【0027】
このようにしてスペーサ素子15bを、額縁層29を構成する額縁層29材と同じ材料を使用して形成すれば、額縁層29の形成時にスペーサ素子15bを同時に同じ材料を使用して作り込むことが可能となり、工程の削減を図ることができる。このことは着色層13B,13G,13Rを用いて積層型として構成したスペーサ素子15aについても同様なことがいえる。
【0028】
更に、図5に示すように、一方のスペーサ素子、例えばスペーサ素子15aの先端当接面に凹部30を形成し、他方のスペーサ素子15bの先端を四角錐や円錐等の尖端部31として形成して、この凹部30中に尖端部31を係合させるように形成すれば、両スペーサ素子15a,15bは係合位置を変えることなく滑動させることが可能となり、アレイ基板19及び対向基板20に湾曲移動が生じても、尖端部31を中心にして凹部30内で回転滑動するようになるために、両者の滑動をより滑らかにすることが可能となる。また、このスペーサ素子15bの先端を凹部30中に嵌合する半球状等として形成しても、同様の効果を得ることが可能である。
【0029】
なお、上記説明では、カラーフィルタ13をアレイ基板19側に配置した場合について説明しているが、このカラーフィルタ13は対向基板20上に設けるように構成することも可能で、更にカラー液晶表示装置に限らず白黒用の液晶表示装置にも適用することが可能なことは言うまでもない。
【0030】
【発明の効果】
以上述べてきたように本発明によれば、液晶表示装置が湾曲されてアレイ基板及び対向基板間に反対方向の応力が加わった場合であっても、スペーサはスペーサ素子間で滑動することによって応力変動を吸収することが可能となり、スペーサによる配向膜等の損傷及びスペーサ自身の破壊の発生を防止することができるので、表示品位の良好な液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図2】同じく液晶表示装置を構成するスペーサの動作を説明するための概略説明図。
【図3】本発明に係る液晶表示装置の他の構成を示す断面図。
【図4】同じく液晶表示装置を構成するスペーサの動作を説明するための概略説明図。
【図5】同じく液晶表示装置を構成するスペーサの他の構成を示す断面図。
【図6】従来の液晶表示装置を示す断面図。
【図7】同じく液晶表示装置を構成するスペーサの動作を説明するための概略説明図。
【符号の説明】
13:カラーフィルタ
13b,13G,13R:着色層
15:スペーサ
15a,15b:スペーサ素子
16:画素電極
19:アレイ基板
20:対向基板
22:対向電極
26:液晶部材
29:額縁層
30:凹部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device in which a liquid crystal member is sandwiched between a flexible array substrate and a counter substrate, and in particular, a spacer element facing each substrate is formed, and the tips of the spacer elements are brought into contact with each other. And a liquid crystal display device serving as a spacer for defining an interval between the two substrates.
[0002]
[Prior art]
As a current color liquid crystal display device, an active matrix type color liquid crystal display device is predominant because there is no crosstalk between adjacent pixels and a good display image can be realized. As shown in FIG. 6, the active matrix type color liquid crystal display device has a thin film transistor using amorphous silicon as a semiconductor layer in a matrix on a substrate 61 made of a transparent glass material having a thickness of about 0.5 to 1 mm. (TFT) 62 is provided, and a plurality of coloring layers 63B, 63G, 63R forming three color filters 63 of blue, green and red made of acrylic material or the like are provided so as to cover at least a part of the TFT 62. . Through holes 64B, 64G, 64R are formed in the colored layers 63B, 63G, 63R, respectively, and a plurality of transparent pixel electrodes 65 connected to the TFT 62 are arranged on the color filter 63. And an array substrate 67 on which an alignment film 66 made of polyimide or the like is formed.
[0003]
A counter substrate 68 disposed opposite to the array substrate 67 similarly has a substrate 69 formed of a transparent glass material having a thickness of about 0.5 to 1 mm. A transparent opposing electrode 70 made of ITO or the like is provided on the opposing surface opposing the. On the counter electrode 70, an alignment film 71 made of polyimide or the like is provided.
[0004]
In addition, a silver paste (not shown) or the like is disposed around the screen as an electrode transfer material for applying a voltage from above the array substrate 67 to the opposing substrate 68, and the electrode transfer material causes a gap between the array substrate 67 and the opposing substrate 68. The connection is made electrically.
[0005]
The array substrate 67 and the opposing substrate 68 are opposed to each other with a predetermined gap defined by a plurality of spacers 72 interposed between the substrates 67 and 68, and the peripheral portion is a heat or ultraviolet curing type. A liquid crystal member 74 is sealed in the gap, and a frame layer 75 is formed on the surface of the substrate 61 or the like, if necessary, by sealing the liquid crystal member 74 with a sealing material 73 made of an acrylic or epoxy adhesive. The liquid crystal panel 76 is configured by being disposed on the upper side.
[0006]
A polarizing plate 77 is adhered to both outer surfaces of the liquid crystal panel 76 with an adhesive, and a backlight or a reflecting plate (not shown) is provided outside the polarizing plate 77 on the array substrate 67 side as necessary. ) Are arranged to constitute a color liquid crystal display device.
[0007]
In the color liquid crystal display device configured as described above, for example, the backlight serving as a light source is turned on, and the TFT 62 is driven to control the switching of the pixel electrode 65 so that the pixel electrode 65 is supplied to the counter electrode 70 facing the voltage. A predetermined color image is displayed by controlling the liquid crystal member 74 on each pixel electrode 65 to perform the role of an optical shutter based on the potential difference from the applied voltage. This color liquid crystal display device can display a color image with sufficient display quality such as luminance and contrast even in this configuration.
[0008]
However, this color liquid crystal display device has no flexibility at all because a glass material having a thickness of about 0.5 to 1 mm is used for both substrates 61 and 69, and the color television is exclusively used. It is used as a solid-state display device such as a John receiver, a color terminal display, or a monitor screen of a mobile phone. In the solidified liquid crystal display device, an attempt to give flexibility to the liquid crystal display device itself has been promoted in order to specify an intended use.
[0009]
In order to realize flexibility in this liquid crystal display device, it is essential that both substrates 61 and 69 have flexibility. Therefore, the glass substrate is formed into an ultrathin plate having a thickness of 0.1 mm or less, and this substrate is applied to the array substrate 67 and the counter substrate 68 of the liquid crystal display device so that the weight is reduced and the substrate is not broken even when bent. It can be configured as a flexible liquid crystal display device with improved strength, and in the future it may be possible to expand into new fields such as electronic books, electronic organizers, advertising media of various forms with different shapes, etc. is there.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been found that even if such a flexible glass substrate is simply employed as the array substrate 67 and the counter substrate 68 of the liquid crystal display device, it cannot be configured as a liquid crystal display device having good image quality. did.
[0011]
That is, as shown in FIG. 7, in the liquid crystal display device having flexibility, the array substrate 67 and the opposing substrate 68 are frequently bent and used inevitably. Therefore, both substrates 67 and 68 receive stress in opposite directions. For this reason, the spacer 72 interposed between the two substrates 67 and 68 to keep the distance therebetween is moved by the spherical spacer 72, so that at least one end is attached to one of the two substrates 61 and 69. It must be fixed and fixed in position. Even in this case, a phenomenon occurs in which the free end of the spacer 72 is forcibly pulled in the bending direction. One end of the spacer 72 is fixed to, for example, the array substrate 67 in order to position the spacer 72 so as to be set in the non-display area. In the direction, and is deformed as shown by the broken line in the figure. When the degree of curvature is weak, the spacer 72 is only deformed in accordance with the stress, but when the degree of curvature is further increased, the spacer 72 is formed on the counter substrate 68 without being able to withstand the stress. It can be dragged on the alignment film 71 surface. As a result, at the free end of the spacer 72, the alignment film 71 or even the counter electrode 70 together with the alignment film 71 may be damaged, or the spacer 72 itself may be broken, and a good liquid crystal display function may be exhibited. Not only will it not be possible, but once it is damaged or destroyed, it will not be possible to return to the current state, so it will appear on the screen as a defect in the displayed image or display unevenness, and the image quality will be greatly reduced. The product value itself.
[0012]
The present invention has been made in view of such a problem, and a spacer is constituted by a pair of spacer elements formed on both surfaces of an array substrate and a counter substrate, and both spacer elements are formed on a contact surface of the spacer element. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device with good display quality by preventing the spacer from damaging the alignment film and the like by being configured to slide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a flexible array substrate provided with pixel electrodes, a flexible opposing substrate disposed opposite to the array substrate and provided with opposing electrodes on an opposing surface, the opposing substrate and the array substrate In a liquid crystal display device including a spacer defining a gap between the two, and a liquid crystal member sandwiched between the opposing array substrate and the opposing substrate, the spacer includes a pair of spacer elements formed on both the array substrate and the opposing substrate. In addition, the tips of the spacer elements are brought into contact with each other.
[0014]
With this configuration, even when the liquid crystal display device is curved and a stress in the opposite direction is applied between the array substrate and the opposing substrate, the spacer absorbs the stress fluctuation by sliding between the spacer elements. This makes it possible to prevent damage to the alignment film and the like due to the spacer and to prevent the spacer itself from being broken, and to obtain a liquid crystal display device with good display quality.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
In the color liquid crystal display device according to the present invention, as shown in FIG. 1, an electrode wiring and a TFT 12 are formed on a main surface of a substrate 11 made of a transparent glass material by making use of fine techniques such as film formation and patterning. Provided. The TFT 12 and the electrode wiring are configured as follows, for example.
[0017]
That is, a molybdenum-tungsten (MoW) film is deposited on the main surface of the substrate 11 having an initial plate thickness of 0.7 mm by using a sputtering method and then patterned to form a gate electrode constituting the TFT 12 and a scanning signal. The scanning lines to be supplied are arranged. A gate insulating film made of silicon oxide or silicon nitride is provided on the substrate 11 so as to cover the gate electrodes and the scanning lines, and the surface of the gate insulating film on which the gate electrodes are arranged is formed by CVD. After depositing an amorphous silicon film, patterning is performed, and a semiconductor layer forming the TFT 12 is disposed. Further, molybdenum (Mo) / aluminum (Al) / molybdenum (Mo) is sequentially deposited and patterned on this semiconductor layer, so that a source electrode, a drain electrode and a video signal constituting the TFT 12 having a three-layer structure are formed. It is configured to form a signal line to be supplied.
[0018]
Around the TFT 12, RGB colored layers 13R, 13G, and 13B serving as color filters 13 that are color-coded into red (R), blue (B), and green (G) so as to cover at least a part thereof. A stripe is provided for each color. For example, when the first color is formed of red, the colored layers 13R, 13G, and 13B are formed by uniformly coating the entire surface of the substrate 11 with a UV-curable acrylic resin resist in which a red pigment is dispersed by using a spinner. Then, the substrate is exposed to ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an intensity of 100 mJ / cm 2 through a photomask pattern that irradiates light to a portion to be colored red. The photomask pattern includes a stripe-shaped pattern portion corresponding to the first color, a square-shaped pattern portion of a through-hole portion for connection between a pixel electrode and a TFT 12, which will be described later, and a square shape for a stacked spacer element. And a pattern part having a shape.
[0019]
Thereafter, development is performed with a 1% aqueous solution of KOH for 20 seconds to form a 3.2 μm-thick red colored layer 13R and a through-hole portion 14R in the pattern portion. Subsequently, the green coloring layer 13G and the blue coloring layer 13B, and the respective through-hole portions 14G, 14B are formed in the same manner. When patterning the color filter 13 material, the spacer element 15a formed by sequentially laminating the coloring layers 13R, 13G, and 13B constituting the color filter 13 is formed between the first and second color pixel patterns and the third color. The color layers 13R, 13G, and 13B are formed at the same time as the color layers 13R, 13G, and 13B so as to be arranged between the pixel patterns of the first color and the pixel patterns of the second color and the third color, respectively. The location where the spacer element 15a is located is provided between pixel patterns other than the display area of the pixel cell at least one per one or a plurality of pixel cells.
[0020]
In addition, a transparent pixel electrode 16 is formed on the color filter 13 by depositing ITO or the like to a thickness of 1500 ° by a sputtering method, and patterning by a photolithography method to form a transparent pixel electrode 16. It is connected to the source / drain passage of the TFT 12 via each through-hole portion 14R, 14B, 14G. These TFTs 12 are arranged at intersections of signal lines and scanning lines arranged in a matrix. Further, an alignment film 17 formed by applying polyimide or the like to a thickness of 600 mm is arranged on the pixel electrodes 16. Thus, an array substrate 19 is formed.
[0021]
On the other hand, a counter substrate 20 is arranged to face the array substrate 19. The opposing substrate 20 has a transparent opposing electrode 22 made of ITO or the like on the opposing surface of a substrate 21 made of a transparent glass material having an initial thickness of 0.7 mm, and a polyimide on the opposing electrode 22. An alignment film 23 having a thickness of 600 ° is sequentially stacked and formed on the alignment film 23. Further, a spacer element 15b is provided on the alignment film 23 at a position facing the spacer element 15a so that the tip thereof contacts the spacer element 15a. To form the counter substrate 20.
[0022]
The opposing substrate 20 and the array substrate 19 are, for example, heated while maintaining a predetermined gap by a spacer 15 composed of a pair of a spacer element 15a of a stacked type and a spacer element 15b having the ends abutting on the spacer element 15a. The periphery except for the injection port is fixed by heat bonding with a sealing material 25 made of a hardening type epoxy adhesive, and an electrode transfer material for applying a voltage from the array substrate 19 to the counter substrate 20 is used as a sealing material. It is formed on an electrode transfer electrode (not shown) around 25. In this state, the surfaces of the substrate 11 and the substrate 21 are mechanically polished or chemically polished or a combination of both, and the like, so that the thickness of each of the substrates 11 and 21 is 0.1 mm, and the substrates 11 and 21 have flexibility. Further, flexible reinforcing plates 18 and 24 made of a transparent resin plate or the like for preventing damage are attached to the outer surfaces of the substrates 11 and 21. A liquid crystal member 26 made of, for example, a fluorine-based liquid crystal compound is injected into the gap between the array substrate 19 and the counter substrate 20, and then the injection port is sealed with an ultraviolet curing resin to form a liquid crystal panel 27. .
[0023]
Further, a polarizing plate 28 is bonded and fixed to the outer surfaces of the reinforcing members 18 and 24 of the array substrate 19 and the counter substrate 20 of the liquid crystal panel 27, respectively. A backlight, a reflection plate (not shown), and the like are arranged accordingly, and a frame layer 29 is arranged around the color filter 13 to constitute a color liquid crystal display device.
[0024]
When the color liquid crystal display device is configured as described above, when the color liquid crystal display device is curved, as schematically shown in FIG. 2, the spacer elements 15a, 15a and The contact surfaces of the tips 15b slide as indicated by broken lines in the figure, absorb the stress caused by the curvature of the array substrate 19 and the counter substrate 20, and the spacer 15 becomes the alignment film 17, 23, etc. of the array substrate 19 or the counter substrate 20. Can be prevented, or the spacer 15 itself can be prevented from being damaged. As a result, damage to the alignment films 17, 23, the counter electrode 22, the pixel electrode 16, the spacer 15, and the like can be prevented. And good display quality can be maintained. At this time, the sliding operation can be performed smoothly by flattening the contact surfaces of the spacer elements 15a and 15b.
[0025]
When the frame layer 29 is formed on the opposing substrate 20 as shown in FIGS. 3 and 4, the spacer element 15b can be formed together using the frame layer 29 material.
[0026]
That is, a black light-shielding film that forms the frame layer 29 is formed by photolithography on the outer peripheral portion of the display region that is the outer peripheral portion of the counter substrate 22 so as to hide the non-display region. The spacer element 15b may be formed on the array substrate 19 at a position facing the spacer element 15a.
[0027]
If the spacer element 15b is formed using the same material as the material of the frame layer 29 constituting the frame layer 29 in this manner, the spacer element 15b can be formed simultaneously using the same material when the frame layer 29 is formed. And the number of steps can be reduced. The same can be said for the spacer element 15a configured as a stacked type using the colored layers 13B, 13G, and 13R.
[0028]
Further, as shown in FIG. 5, a concave portion 30 is formed on one spacer element, for example, a front end contact surface of the spacer element 15a, and a front end of the other spacer element 15b is formed as a pointed end 31 such as a quadrangular pyramid or a cone. If the pointed end 31 is formed so as to be engaged in the recess 30, the spacer elements 15a and 15b can be slid without changing the engagement position, and the array substrate 19 and the opposing substrate 20 are curved. Even if the movement occurs, the sliding movement is performed in the recess 30 around the pointed end 31, so that the sliding of the both can be made smoother. The same effect can be obtained even if the tip of the spacer element 15b is formed as a hemisphere or the like fitted into the recess 30.
[0029]
In the above description, the case where the color filter 13 is disposed on the array substrate 19 side is described. However, the color filter 13 may be provided on the opposing substrate 20. It goes without saying that the present invention can be applied to not only a black and white liquid crystal display device.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the liquid crystal display device is curved and a stress in the opposite direction is applied between the array substrate and the opposing substrate, the spacer slides between the spacer elements, so that the stress is reduced. Fluctuations can be absorbed, and damage to the alignment film and the like due to the spacer and destruction of the spacer itself can be prevented, so that a liquid crystal display device with good display quality can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining an operation of a spacer which also forms the liquid crystal display device.
FIG. 3 is a sectional view showing another configuration of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram for explaining an operation of a spacer which also forms the liquid crystal display device.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another configuration of the spacer that similarly configures the liquid crystal display device.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device.
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram for explaining an operation of a spacer similarly configuring the liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
13: color filters 13b, 13G, 13R: colored layer 15: spacers 15a, 15b: spacer element 16: pixel electrode 19: array substrate 20: counter substrate 22: counter electrode 26: liquid crystal member 29: frame layer 30: recess

Claims (6)

画素電極を備えた可撓性を有するアレイ基板と、
このアレイ基板と対向して配置され対向面に対向電極を備えた可撓性を有する対向基板と、
この対向基板と前記アレイ基板間のギャップを規定するスペーサと、
前記対向するアレイ基板と対向基板間に挟持された液晶部材とを備えた液晶表示装置において、
前記スペーサは前記アレイ基板及び対向基板の双方に形成したスペーサ素子対から成り、且つこのスペーサ素子の先端同士を当接させて構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
A flexible array substrate with pixel electrodes,
A flexible counter substrate that is disposed to face the array substrate and includes a counter electrode on a counter surface;
A spacer defining a gap between the counter substrate and the array substrate;
In a liquid crystal display device comprising the opposed array substrate and a liquid crystal member sandwiched between the opposed substrates,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer includes a pair of spacer elements formed on both the array substrate and the counter substrate, and the spacer elements are configured such that tips of the spacer elements are in contact with each other.
前記スペーサ素子の先端を平坦状に形成したことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。2. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein the tip of said spacer element is formed flat. 前記スペーサ素子の一方の先端を凹部状に形成し、他方の先端をこの凹部に係合させたことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein one end of the spacer element is formed in a concave shape, and the other end is engaged with the concave portion. 前記アレイ基板もしくは対向基板のいずれか一方に着色層からなるカラーフィルタを形成し、この着色層材によって一方のスペーサ素子を形成したことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a color filter made of a colored layer is formed on one of the array substrate and the counter substrate, and one of the spacer elements is formed by the colored layer material. 前記アレイ基板もしくは対向基板のいずれか一方に額縁層を形成し、この額縁層材によって一方のスペーサ素子を形成したことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a frame layer is formed on one of the array substrate and the counter substrate, and one of the spacer elements is formed by the frame layer material. 前記アレイ基板もしくは対向基板のいずれか一方に着色層からなるカラーフィルタを形成するとともに他方に額縁層を形成し、この額縁層材及び着色層材によって夫々のスペーサ素子を形成したことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。A color filter composed of a colored layer is formed on one of the array substrate and the counter substrate, and a frame layer is formed on the other, and each spacer element is formed by the frame layer material and the colored layer material. The liquid crystal display device according to claim 1.
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