JP2004302298A - Liquid crystal display panel - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビやディスプレイに用いられる液晶表示パネルに関し、特に、スペーサによる画素電極のダメージを低減した液晶表示パネルとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示パネルは、2枚の基板の間に液晶を封入し、液晶の持つ屈折率異方性を利用して表示を制御する表示デバイスである。液晶に電圧を印加して屈折率異方性の軸の向きを変えることで、液晶パネルの透過光の明るさを制御している。換言すれば、液晶の電気光学異方性を利用して、電気的な刺激を光学的なスイッチングに変換する表示デバイスと言える。
【0003】
近年は、2枚のガラス基板の張り合わせ動作を容易にする等の目的で、カラーフィルタ(CF)を画素アレイ側に形成する手法が提案されている。このような構造を採用する場合、液晶に電圧を印加するための画素電極は、樹脂等のオーバーコート上に形成されることになる。すなわち、画素電極は比較的柔らかい物質上に形成される。画素電極としては、透明電極や、金属等の反射電極が用いられる。
【0004】
図1は、CFonアレイ型の液晶パネルの構成を示す。図1(a)に示すように、薄膜トランジスタ(TFT)20を有するTFT基板11上に、カラーフィルタ12が配置され、カラーフィルタ12を覆うオーバーコート樹脂(有機膜)15上に画素電極17が設けられる。一方、対向基板25には、対向電極(あるいは共通電極)26が設けられる。TFT基板15と対向基板25は、それぞれ配向膜18を介して液晶19を挟持する。2枚の基板を平行に維持して液晶層19の厚さを一定にするために、スペーサ21が挿入される。スペーサの分布密度や、平均粒径に対するばらつきについては、種々の提案がなされている(たとえば、特許文献1および2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−281941号公報
【0006】
【特許文献2】
特開2000−310782号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
一方、画素電極を微細なパターン形状に形成して、液晶の配向を制御する技術が提案されている。たとえば、図1(b)に示すように、スリット17cを有する枝状の画素電極17が考えられる。図1(b)の構成例において、画素10ごとに、アクティブ素子(薄膜トランジスタ)20が設けられる。各トランジスタは、ゲート電極21と、ソースおよびドレイン電極23、22とを有する。トランジスタのソース電極23は、コンタクトホール24を介して上層の画素電極17に接続されている。画素電極17の基幹部17aは、コンタクトホール24から画素の中央に沿って延び、基幹部17aの両側に、枝電極17bがスリット17cを挟んで櫛歯状に配置されている。
【0008】
薄膜トランジスタ20のスイッチング動作により画素電極17に電圧が印加されると、枝電極17bおよびスリット17c上の液晶分子は、枝電極17bが延びる方向と平行な向きに倒れる。基幹部17aを挟んで、右半分の枝電極領域と左半分の枝電極領域では、液晶の倒れる方向が逆になる。基幹部17a上では、液晶の配向は、左右の枝電極領域で液晶が倒れる方向に規定される。基幹部17aの幅Wが広くなると、液晶の倒れる向きがばらつき、液晶配向の制御が困難になる。そこで、画素電極17の基幹部17aの幅Wは、0.5μm〜5μmという細さに設定されている。
【0009】
ところで、上述したように、硬質の画素電極17は、有機膜等の比較的柔らかいオーバーコート15上に形成される。オーバーコート上に形成された細い画素電極17上にスペーサ21が位置する場合、基板11、25にかかる荷重によっては、画素電極17にクラック27が発生するという問題が生じる。最悪の場合は、電極が破損することもあり得る。クラックや破損が、枝電極17bの末端部分に生じる限りは、液晶表示パネルの画質への影響は小さいが、図1(b)に示すように、基幹部17aでクラック27や破損が生じた場合、画素電極17の導通そのものが妨げられ、その画素が点欠陥に近い状態になる。この結果、歩留まりが著しく低下する。
【0010】
液晶表示パネルの製造過程には、加圧工程が何度かある。たとえば、2枚の基板11、25の張り合わせ工程や、セル内部を真空状態にして加熱しながら液晶を注入する工程、あるいは、液晶注入後の端部シーリング工程である。これらの工程で、基板に種々の圧力が加えられる。特に端部シーリング時には、液晶に混入した微小な気泡を除去するために、4気圧を超える圧力がかけられる。
【0011】
液晶表示パネルに圧力がかかると、各スペーサにも荷重がかかり、柔らかいオーバーコート(有機膜)15に、めり込もうとする。また、スペーサは、場所によっては、有機膜15上に形成された細い硬質の画素電極17上にも位置する。下層の有機膜が変位した状態で、スペーサ21を介して画素電極17に荷重がかかると、画素電極17に容易にクラックが発生してしまう。
【0012】
そこで、本発明は、画素電極のクラックや断線を低減することのできる液晶表示パネルと、その製造方法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】
画素電極の破損を防止するために、用いるスペーサの硬度特性を考慮した上で(1)スペーサの散布密度を制御する、(2)画素電極の幅を制御する、(3)スペーサの粒子径分布を制御する、という方法が考えられる。
【0014】
まず、スペーサの硬度特性について、スペーサが有機膜よりも柔らかい場合は有機膜の変位を引き起こさないため、製造工程を通してパネルかかる圧力に関係なく、画素電極の破損は生じない。
【0015】
そこで、本発明の第1の側面では、液晶表示パネルは、有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、第1基板に対向する第2基板と、第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、第1基板と第2基板の間に配置されて液晶層の厚さを一定に維持するスペーサとを備え、スペーサの硬度は、有機膜の硬度よりも小さく設定される。
【0016】
次に、スペーサの硬度が下層の有機膜の硬度と同程度あるいはそれ以上であっても、スペーサの荷重により生じる有機膜の変位が所定の範囲内であれば、画素電極に破損は生じない。
【0017】
そこで、本発明の第2の側面では、液晶表示パネルは、有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、第1基板に対向する第2基板と、第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、第1基板と第2基板の間に配置されて液晶層の厚さを一定に維持するスペーサとを備え、液晶表示パネルの製造工程を通して、スペーサにかかる荷重による有機膜の変位が0.23μm以下となるように、スペーサと有機膜の硬度が選択される。
【0018】
次に、スペーサの硬度が、下層の有機膜の硬度と同程度、あるいはそれ以上である場合、スペーサの硬度特性を考慮した上で、散布密度を適正に設定することによって、画素電極の破損を抑制することができる。
【0019】
そこで、本発明の第3の側面では、液晶表示パネルは、有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、第1基板に対向する第2基板と、第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、第1基板と第2基板の間に配置されて液晶層の厚さを一定に維持するスペーサとを備え、この液晶表示パネルの製造工程を通してパネルにかかる最大圧力をPmax(N/m2 )、スペーサの散布密度をD(個/m2)、スペーサの硬度特性をa(μm*個/N)とすると、
a*Pmax/D<0.23
を満たす。
【0020】
好ましくは、上述したいずれの構成の液晶表示パネルにおいても、画素電極の枝状の形状を成す部分の電極幅は、5.2μmよりも広く、10μm以下の範囲で設定する。
【0021】
特に、画素電極が基幹部と、基幹部から延びる枝電極とを有する枝状電極である場合、基幹部の幅を5.2μmよりも広く、かつ10μm以下に設定する。また、画素電極が複数の島状領域とこれらを接続する枝状接続部で構成される場合は、枝状接続部の電極幅を、5.2μmよりも広く、かつ10μm以下に設定する。このような構成により、かりにスペーサにかかる荷重によって画素電極にクラックが生じた場合でも、画素電極の基幹部や枝状接続部で断線することを防止できる。結果として、点欠陥を回避することができる。
【0022】
次に、スペーサの散布密度に加えて、スペーサの粒径分布を制御することによって、画素電極の破損を防止し得る。
【0023】
そこで、本発明の第4の側面では、液晶表示パネルは、有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、第1基板に対向する第2基板と、第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、第1基板と第2基板の間に配置されて液晶層の厚さを一定に維持するスペーサとを備え、スペーサの粒径分布の標準偏差は5%以内に設定される。
【0024】
好ましくは、スペーサの粒径分布は0.25%〜5%の範囲である。粒径中心が4μmのスペーサを用いた場合、その粒径のばらつきは、0.1μm〜0.2μmの範囲内にある。
【0025】
このとき、スペーサの分散密度は、100個〜200個/mm2 程度であるのが望ましい。
【0026】
このように、スペーサの粒径分布を制御することによって、点欠陥の発生を効果的に防止することができる。
【0027】
本発明のその他の特徴、効果については、以下で図面を参照して述べる説明により、いっそう明確になる。
【0028】
【発明の実施の形態】
液晶表示パネルにおいて、枝状の画素電極が樹脂等のオーバーコート上に形成されている場合、スペーサ部分での荷重により、有機膜の変位が0.23μmを超える場合に、画素電極の破損が始まることがわかっている。
【0029】
スペーサが有機膜よりも柔らかい場合、有機膜の変位はほとんどないので、画素電極にクラックが発生することはない。スペーサが有機膜と同程度あるいはそれ以上の硬度の場合、スペーサを介して有機膜上の画素電極に荷重がかかったとしても、有機膜の変位が0.23μmを超えなければ、クラックは発生しないと考えられる。
【0030】
そこで、2種類のスペーサAおよびスペーサBを使用して、スペーサにかかる荷重と、有機膜の変位との関係を調べた。スペーサAおよびBの仕様は以下のとおりである。
【0031】
スペーサAは、積水ファインケミカル(株)ミクロパールsp。懸濁重合法により作製される。ターゲットとする粒径のジビニルベンゼンモノマー油滴をつくり、重合させる。スペーサ直径は4.25μm。硬さは、スペーサを剛体の板の上に配置し、圧縮したときに変位量が10%となるときの圧縮力で表わすと、0.6mNである。
【0032】
スペーサBは、積水ファインケミカル(株)ミクロパールTK。シード重合法により作製される。核となるスチレンポリマー粒子を合成し、その周囲にジビニルベンゼンを重合させる。スペーサ直径は4.25μm。硬さは、スペーサを剛体の板の上に配置し、圧縮したときに変位量が10%となるときの圧縮力で表わすと、0.4mNである。
【0033】
図2は、スペーサAおよびBの硬度特性を表わすグラフである。図2(a)および図2(b)から、圧縮率が10%となるときの圧縮力として、それぞれ0.6mNと0.4mNが得られる。これは、スペーサBのほうがスペーサAよりもやわらかいことを意味する。
【0034】
図3および4は、このような2種類のスペーサA、Bを用いて、荷重と有機膜の変位の関係を測定したグラフである。実験で用いた液晶表示パネルは、アクリル系樹脂のオーバーコート上に、スリットの入った枝状の画素電極を有し、画素電極幅は4.5μmであった。アクリルスペーサAおよびスペーサBの散布密度は約100000000(100×106 )個/m2 、スペーサ直径は4.25μmである。
【0035】
スペーサにかかる荷重を増やしていくと、スペーサA、Bのいずれを用いた場合も、画素電極にクラックが発生じた時点で、スペーサが0.23μm程度アクリル系樹脂にめりこんでいた。
【0036】
図3および4から明らかなように、スペーサAを用いた場合は、荷重をかけ始めると同時に有機膜の変形が始まるのに対し、スペーサBを用いた場合は、ある一定の荷重をかけるまで変形が起きない。
【0037】
スペーサの荷重による有機膜の変位の割合は、グラフの傾き“a”で表わされる。この“a”の値を、上述した圧縮力とは別の、スペーサの硬度特性係数とする。硬度特性係数aは、スペーサAでは90μm個/N、スペーサBでは73μm個/Nである。
【0038】
クラックが生じた時点(すなわち有機膜が0.23μm変位した時点)で、1個あたりのスペーサAにかかる荷重は、2.6mNであるが、スペーサBでは、4.3mNである。スペーサA、Bの散布密度が1×108 個/m2 とすると、クラックが生じた時点で液晶パネルにかかる圧力は2.6×105 N/m2 である。一方、スペーサBを用いた場合、約4.3×105 N/m2の圧力を液晶パネルにかけるまでクラックは生じない。
【0039】
逆に言えば、全製造工程を通してかかる最大圧力を考慮して、クラックの生じないスペーサ散布密度、あるいはクラックの生じないスペーサ硬度を決定することができる。
【0040】
すなわち、有機膜の変位量をYμm、液晶表示パネル製造時にパネルにかかる圧力をP(N/m2 )、スペーサ散布密度をD(個/m2 )、スペーサの硬度特性係数をaとすると、Yは
Y≒a*P/D (1)
で表わされるので、Yが0.23μm未満となるように、スペーサの硬度特性係数aと散布密度Dを決定すればよい。圧力Pには、製造工程でかかる最大圧力Pmaxを代入する。したがって、
a*Pmax/D<0.23 (2)
を満たすように、aおよびD(スペーサ散布密度)を選択すればよい。
【0041】
液晶表示パネルに同じ圧力が加えられても、スペーサの散布密度を調整することで、スペーサ1個にかかる荷重を変えることができる。たとえば、製造過程で液晶注入後のシーリング時に、液晶表示パネルに4気圧(約4.04×105 N/m2 )をかけるとする。スペーサAを用いる場合に、その散布密度(D)を、スペーサBを用いた場合の約1.3倍に増やすことで、4気圧の処理下でも、画素電極にクラックを生じさせることなく、液晶パネルを製造することができる。
【0042】
次に、図5および6を参照して、スペーサにかかる荷重と発生するクラック長との関係を検討する。図5は、スペーサAに荷重をかけたときに画素電極に発生するクラック長を、図6は、スペーサBに加重をかけたときに画素電極に発生するクラック長を示すグラフである。ここで言うクラック長は、スペーサと画素電極との接点から一方向に延びるクラックの長さとする。
【0043】
サンプル点で計測したクラック長Cの値に基づいて、一次(リニア)の方程式を近似すると、スペーサAを用いた場合とスペーサBを用いた場合に、それぞれ式(3)および(4)で表わされる。
【0044】
CA =553*P/D+1.10 (3)
CB =665*P/D−0.37 (4)
最初にクラックが発生する時点、すなわち、スペーサAについては2.6mNの荷重がかけられた時点、スペーサBについては4.3mNの荷重がかけられた時点で生じるクラック長は、ともに約2.6μmである。
【0045】
したがって、仮にスペーサが画素電極の中心に位置し、スペーサと画素電極との接点から両側(反対方向)にクラックが入る場合を考えると、最大5.2μmのクラック長となる。
【0046】
そこで、図7に示すように、各画素10で薄膜トランジスタ20に接続される画素電極17の幅、特に基幹部17aの幅W1を、5.2μmよりも広く設定する。このような電極幅に設定することで、枝状の画素電極17にクラックが生じた場合でも、断線を避けることができる。基幹部分17aの幅W1が5.2μmよりも大きく設定されれば、枝電極17bの幅W2は、5.2μ以下であってもよい。
【0047】
図8は、本発明が適用される画素電極の別の構成例を示す図である。画素30は、薄膜トランジスタ20と、この薄膜トランジスタ20に接続される画素電極37を有する。画素電極39は、複数の島状領域37a、37b、37cと、これらの島状領域37a〜37cを相互に接続する枝状の接続部37eと、島状領域37a〜37cの輪郭にそって枝状に突起する枝電極37dを含む。この構成では、細い枝状の接続部37eのいずれかに断線が起きると、そこから先の島状領域に電位が伝わらなくなり、点欠陥となってしまう。
【0048】
そこで、枝状の接続部37eの電極幅を5.2μmより広く、10μm以下に設定する。これにより、液晶の配向を制御するとともに、断線を防止することが可能になる。
【0049】
なお、図8の画素構成では、補助容量電極31と中間電極32により補助容量を形成して、枝状の電極形状37e、37dを含む画素電極37に対する電位の印加を確実にする。
【0050】
次に、スペーサの粒子径の分散について検討する。上述したように、スペーサ部分での荷重により、0.23μmを超える変位が画素電極の下層の有機膜に生じると、枝状の画素電極にクラックが生じ始める。クラックが生じるときにスペーサ1個あたりにかかる荷重は、スペーサの硬度によって異なり、スペーサAを用いたときは、2.6mNの荷重、スペーサBを用いたときは、4.3mNの荷重がかかるとクラックが生じ始める。
【0051】
このようなスペーサの配置については、上述した散布密度Dだけではなく、粒子径の分布(標準偏差)も重要になる。仮に、粒径の分布中心が4μm、標準偏差が0.25μmのスペーサ群を散布した場合、3σで3.25μm〜4.75μmの粒径のスペーサがパネル内に存在することになる。2枚の基板間の距離が4μmの液晶表示パネルに圧力がかけられた場合、このギャップよりも大きな粒径のスペーサは、画素電極が存在しない領域(たとえば枝電極間のスリット部分)で有機膜にのめり込み、有機膜の変位により画素電極にクラックが生じる。
【0052】
そこで、スペーサの粒径分布を小さくすることによって、画素電極の破損を抑制することが必要になってくる。
【0053】
図9は、上述したスペーサAと同じ種類のスペーサについて、異なる標準偏差のスペーサ群を用いたときに、2.6mN以上の荷重がかかったスペーサの個数を計算した表である。スペーサAの硬度では、一個あたりにかかる荷重が2.6mNになると、画素電極にクラックが生じ始めるので、このようなスペーサの個数が少ないほうが望ましい。使用した液晶表示パネルは、4μmのギャップを有する17インチ幅のパネルであり、標準偏差は、粒径中心は4μmに対して、それぞれ0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.25μmである。さらに、それぞれのスペーサ群において、スペーサの散布密度を変化させて、2.6mN以上の荷重がかかったスペーサ個数を求めている。
【0054】
図10は、図9の表に基づいて、スペーサ散布密度と2.6mN以上の荷重がかかったスペーサの個数との関係を、標準偏差ごとに示したグラフである。図10(b)は、図10(a)のグラフの個数の低い領域を拡大表示している。
【0055】
図10のグラフから明らかなように、スペーサ散布密度が100個以上だと、印加圧力に対して1個あたりにかかる荷重が少なくなるので、2.6mN以上の荷重がかかるスペーサの個数も少ない。また、標準偏差が0.2μm以内(5%以内)であれば、散布密度が200個/mm2 程度で、2.6mN以上の荷重がかかるスペーサの個数を十分に低減することができる。標準偏差が0.15μm以内(3.75%以内)の場合は、散布密度が120個/mm2 で、2.6mN以上の荷重のかかるスペーサはほとんどない。
【0056】
一方、標準偏差が0.25μmまで広がると、スペーサ密度が90〜200個/mm2の範囲で、2.6mN以上の荷重がかかるスペーサの個数が増大する。たとえば、図9の表に示すように、標準偏差 が0.25μmのスペーサ群を、密度120個/mm2 で散布した場合、17インチパネルで18000個のスペーサに2.6mNの荷重がかかってしまう。画素に対して枝状電極の基幹部が占める割合は約1/20なので、確率的に約900個の点欠陥が発生することになる。
【0057】
したがって、たとえば標準偏差が0.15μmのスペーサ群を、200個/mm2 の散布密度で散布した場合、液晶表示パネルの製造過程で、5気圧の圧力がかかったとしても、画素電極のクラック、破損はほとんど生じない。
【0058】
このように、有機膜上に枝状の画素電極を有する液晶表示パネルにおいて、スペーサの粒径の標準偏差を0.5%以下にすることによって、画素電極の破損を防止することができる。スペーサ粒径の標準偏差をこの範囲に設定した場合、スペーサの分散密度が100個〜200個程度であっても、製造過程における種々の加圧工程に十分に耐えられる。
【0059】
図11は、本発明の適用例を示す図である。図11(a)はCFonアレイ型の液晶表示パネルの断面構造を、図11(b)は、対向基板側にカラーフィルタを設けた液晶表示パネルの断面構造を示す。いずれの場合も、TFT基板11上に薄膜トランジスタ20が設けられる。図11(a)の構成では、カラーフィルタ12を覆うオーバーコート35上に画素電極17が形成され、図11(b)の構成では、薄膜トランジスタ20を覆う絶縁樹脂膜45上に画素電極17が形成される。
【0060】
一方、対向基板25には対向電極(共通電極)26が設けられる。図11(b)の例では、対向基板25側に設けたカラーフィルタ12上に、対向電極26が設けられている。図示はしないが、カラーフィルタ12上と対向電極26の間にオーバーコート樹脂層を挿入してもよい。
【0061】
TFT基板11と対向基板25の間には、配向膜18を介して液晶19が充填され、スペーサ41によって、液晶層19の膜厚が一定に維持される。スペーサ41は、たとえば100個〜200個/mm2 の密度で配置されるが、スペーサ41の硬度特性に応じて、分散密度を調整することができる。
【0062】
たとえば、有機膜(オーバーコート樹脂や絶縁樹脂を含む)35、45よりも柔らかい素材で形成されたスペーサ41を用いる場合は、スペーサの個数を任意範囲に設定しても、画素電極を破損することなく液晶層の膜厚を均一に保持することができる。
【0063】
あるいは、有機膜35、45の硬度と同程度またはそれ以上の硬度特性を有するスペーサ41を用いる場合は、スペーサの分散密度D(個/m2)は、
a*Pmax/D<0.23 (2)
を満たす範囲で設定される。ここで、Pmax(N/m2)は液晶表示パネルの製造過程を通してパネルにかかる最大圧力、a(μm個/N)はスペーサの硬度特性である。
【0064】
また、スペーサ41の粒径の分布(標準偏差)は5%以内であり、好ましくは2.5%〜5%の範囲である。たとえば、スペーサ41の粒径の分布中心が4μmである場合は、標準偏差を0.1μm〜0.2μmの範囲とする。
【0065】
一例として、粒径中心が4μm、粒子径の分布が0.15μmのスペーサ41を、120個/m2 の分散密度で配置する。この場合、一個当たりにかかる荷重が2.6mNを超えるスペーサの個数は、全パネル中で18個程度である。1画素中で、画素電極の断線が問題となる基幹部17a(図1(b)参照)が占める面積割合は1/20なので、パネル全体で点欠陥の発生は1個程度である。また、図8の形状の画素電極37において、断線が問題となる枝状接続部37eが占める面積割合はさらに小さいので、パネル全体でみると、点欠陥の発生はほとんどゼロに近くなる。このように、スペーサの分散密度に加えて、粒径分布(標準偏差)を規定することにより、点欠陥の発生を効果的に抑制することができる。
【0066】
最後に、以上の説明に関して、以下の付記を開示する。
(付記1) 有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、
第1基板に対向する第2基板と、
第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、スペーサの硬度は、有機膜の硬度よりも小さいことを特徴とする液晶表示パネル。
(付記2) 有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、
第1基板に対向する第2基板と、
第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、スペーサにかかる荷重による有機膜の変位は0.23μm以下であることを特徴とする液晶表示パネル。
(付記3) 有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、
第1基板に対向する第2基板と、
第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、この液晶表示パネルの製造工程を通してパネルにかかる最大圧力をPmax(N/m2)、前記スペーサの散布密度をD(個/m2)、スペーサの硬度特性をa(μm*個/N)とすると、
a*Pmax/D<0.23
を満たすことを特徴とする液晶表示パネル。
(付記4) 画素電極の枝状の形状における電極幅は、5.2μmよりも広く、10μm以下であることを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の液晶表示パネル。
(付記5) スペーサの硬度特性と分散密度は、
a*4.3×105 [N/m2 ]/D<0.23
を満たすように設定されることを特徴とする付記3に記載の液晶表示パネル。
(付記6) スペーサの硬度特性と分散密度は、
a*2.6×105 [N/m2 ]/D<0.23
を満たすように設定されることを特徴とする付記3に記載の液晶表示パネル。
(付記7) 有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、
第1基板に対向する第2基板と、
第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、液晶表示パネル製造時にパネルにかかる圧力をP(N/m2)、スペーサの散布密度をD(個/m2)としたときに、前記画素電極に発生するクラック長CはC=p*P/D+qで表わされ、前記画素電極の枝状の形状における電極幅W(μm)は、
W>2×(p*P/D+q)
を満たすことを特徴とする液晶表示パネル。
(付記8) 有機膜上に形成され少なくとも一部に枝状の形状を含む画素電極を有する第1基板と、
第1基板に対向する第2基板と、
第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、スペーサの粒径分布の標準偏差は5%以内であることを特徴とする液晶表示パネル。
(付記9) 前記スペーサの粒径分布の標準偏差は2.5%を超えることを特徴とする付記8に記載の液晶表示パネル。
(付記10) 前記スペーサの散布密度は、100〜200個/mm2 であることを特徴とする付記8に記載の液晶表示パネル。
【0067】
【発明の効果】
液晶表示パネルで、液晶の配向制御に適した枝状の形状を含む画素電極を用いる場合でも、製造過程を通して画素電極の破損を効果的に防止し、点欠陥の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の液晶表示パネルの問題を説明するための図である。
【図2】液晶表示パネルに用いられる2種類のスペーサの硬度特性を示すグラフである。
【図3】図2に示すスペーサAにかかる荷重と有機膜の変位との関係を示すグラフである。
【図4】図2に示すスペーサBにかかる荷重と有機膜の変位との関係を示すグラフである。
【図5】図2に示すスペーサAにかかる荷重と画素電極のクラック長との関係を示すグラフである。
【図6】図2に示すスペーサBにかかる荷重と画素電極のクラック長との関係を示すグラフである。
【図7】本発明の一実施形態に基づいて設定される枝状画素電極の電極幅を示す図である。
【図8】本発明の別の実施形態による画素電極の構成を示す図である。
【図9】スペーサの粒径分布と散布密度を変えて、一個あたりに所定の荷重がかかるスペーサ個数を求めた表である。
【図10】図8の表に基づき、散布密度と所定の荷重がかかるスペーサの個数との関係を標準偏差ごとに表わしたグラフである。
【図11】本発明を適用した液晶表示パネルの構成例を示す図である。
【符号の説明】
10、30 画素
11 TFT基板
12 カラーフィルタ
15、35、45 有機膜(オーバーコート)
17、37 画素電極
18 配向膜
19 液晶
21、41 スペーサ
20 薄膜トランジスタ
21 ゲート電極
22 ドレイン電極
23 ソース電極
24 コンタクト
25 対向基板
26 対向電極
27 クラック
31 補助容量電極
32 中間電極
37a、37b、37c 画素電極島状領域
37d 枝電極
37e 画素電極の枝状接続部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display panel used for a television or a display, and more particularly to a liquid crystal display panel in which damage to a pixel electrode by a spacer is reduced and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A liquid crystal display panel is a display device in which liquid crystal is sealed between two substrates and display is controlled by using the refractive index anisotropy of the liquid crystal. The brightness of the transmitted light of the liquid crystal panel is controlled by changing the direction of the axis of the refractive index anisotropy by applying a voltage to the liquid crystal. In other words, it can be said that the display device converts electrical stimulation into optical switching by utilizing the electro-optical anisotropy of the liquid crystal.
[0003]
In recent years, a method of forming a color filter (CF) on the pixel array side has been proposed for the purpose of facilitating a bonding operation between two glass substrates. When such a structure is adopted, the pixel electrode for applying a voltage to the liquid crystal is formed on an overcoat of resin or the like. That is, the pixel electrode is formed on a relatively soft material. As the pixel electrode, a transparent electrode or a reflective electrode such as a metal is used.
[0004]
FIG. 1 shows a configuration of a CFon array type liquid crystal panel. As shown in FIG. 1A, a
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-281941
[0006]
[Patent Document 2]
JP 2000-310782 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, a technique for controlling the alignment of liquid crystal by forming a pixel electrode in a fine pattern has been proposed. For example, as shown in FIG. 1B, a branch-
[0008]
When a voltage is applied to the
[0009]
As described above, the
[0010]
In the process of manufacturing a liquid crystal display panel, there are several pressing steps. For example, a step of bonding the two
[0011]
When pressure is applied to the liquid crystal display panel, a load is also applied to each spacer, and an attempt is made to dig into the soft overcoat (organic film) 15. The spacer is also located on the thin
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel capable of reducing cracks and disconnections of a pixel electrode, and a method for manufacturing the same.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to prevent damage to the pixel electrode, (1) control the spray density of the spacer, (2) control the width of the pixel electrode, and (3) particle size distribution of the spacer in consideration of the hardness characteristics of the spacer used. Is controlled.
[0014]
First, regarding the hardness characteristic of the spacer, when the spacer is softer than the organic film, the organic film is not displaced, so that the pixel electrode is not damaged regardless of the pressure applied to the panel throughout the manufacturing process.
[0015]
Therefore, according to a first aspect of the present invention, a liquid crystal display panel includes a first substrate having a pixel electrode formed on an organic film and at least partially including a branch shape, and a second substrate facing the first substrate. A liquid crystal layer sealed between the first and second substrates; and a spacer disposed between the first and second substrates to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer. Is set smaller than the hardness of the organic film.
[0016]
Next, even if the hardness of the spacer is equal to or higher than the hardness of the lower organic film, the pixel electrode is not damaged if the displacement of the organic film caused by the load of the spacer is within a predetermined range.
[0017]
Therefore, according to a second aspect of the present invention, a liquid crystal display panel includes a first substrate having a pixel electrode formed on an organic film and at least partially including a branch shape, and a second substrate facing the first substrate. A liquid crystal display panel comprising: a liquid crystal layer hermetically sealed between the first and second substrates; and a spacer disposed between the first and second substrates to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer. Through the manufacturing process, the hardness of the spacer and the organic film is selected such that the displacement of the organic film due to the load applied to the spacer is 0.23 μm or less.
[0018]
Next, when the hardness of the spacer is about the same as or higher than the hardness of the underlying organic film, the pixel electrode is damaged by appropriately setting the spraying density in consideration of the hardness characteristics of the spacer. Can be suppressed.
[0019]
Therefore, according to a third aspect of the present invention, a liquid crystal display panel includes a first substrate having a pixel electrode formed on an organic film and at least partially including a branch shape, and a second substrate facing the first substrate. A liquid crystal layer hermetically sealed between the first and second substrates; and a spacer disposed between the first and second substrates to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer. The maximum pressure applied to the panel throughout the panel manufacturing process is defined as Pmax (N / m 2 ), The spray density of the spacer is D (pieces / m 2 ), Assuming that the hardness characteristic of the spacer is a (μm * piece / N),
a * Pmax / D <0.23
Meet.
[0020]
Preferably, in the liquid crystal display panel having any of the above-described configurations, the electrode width of the branch-shaped portion of the pixel electrode is set to be wider than 5.2 μm and 10 μm or less.
[0021]
In particular, when the pixel electrode is a branch electrode having a main part and a branch electrode extending from the main part, the width of the main part is set to be wider than 5.2 μm and 10 μm or less. When the pixel electrode is composed of a plurality of island-shaped regions and a branch-like connecting portion connecting these, the electrode width of the branch-like connecting portion is set to be wider than 5.2 μm and 10 μm or less. With such a configuration, even when a crack is generated in the pixel electrode due to a load applied to the spacer, it is possible to prevent a disconnection at a main portion or a branch-like connection portion of the pixel electrode. As a result, point defects can be avoided.
[0022]
Next, by controlling the particle size distribution of the spacers in addition to the distribution density of the spacers, damage to the pixel electrodes can be prevented.
[0023]
Therefore, according to a fourth aspect of the present invention, a liquid crystal display panel includes a first substrate having a pixel electrode formed on an organic film and at least partially including a branch shape, and a second substrate facing the first substrate. A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate; and a spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer. The standard deviation of the diameter distribution is set within 5%.
[0024]
Preferably, the particle size distribution of the spacer ranges from 0.25% to 5%. When a spacer having a particle size center of 4 μm is used, the variation in the particle size is in the range of 0.1 μm to 0.2 μm.
[0025]
At this time, the dispersion density of the spacer is 100 pieces / 200 pieces / mm. 2 Desirably.
[0026]
As described above, by controlling the particle size distribution of the spacer, the occurrence of point defects can be effectively prevented.
[0027]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the description below with reference to the drawings.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In a liquid crystal display panel, when a branch-shaped pixel electrode is formed on an overcoat made of resin or the like, damage to the pixel electrode starts when the displacement of the organic film exceeds 0.23 μm due to a load on a spacer portion. I know that.
[0029]
When the spacer is softer than the organic film, the organic film hardly displaces, so that no crack occurs in the pixel electrode. When the spacer has the same or higher hardness as the organic film, even if a load is applied to the pixel electrode on the organic film via the spacer, no crack is generated unless the displacement of the organic film exceeds 0.23 μm. it is conceivable that.
[0030]
Therefore, using two types of spacers A and B, the relationship between the load applied to the spacers and the displacement of the organic film was examined. The specifications of the spacers A and B are as follows.
[0031]
Spacer A is Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. Micropearl sp. It is produced by a suspension polymerization method. A divinylbenzene monomer oil droplet having a target particle size is formed and polymerized. The spacer diameter is 4.25 μm. The hardness is 0.6 mN when the spacer is placed on a rigid plate and the displacement is 10% when the spacer is compressed.
[0032]
Spacer B is Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. Micropearl TK. It is produced by a seed polymerization method. The core styrene polymer particles are synthesized, and divinylbenzene is polymerized around the styrene polymer particles. The spacer diameter is 4.25 μm. The hardness is 0.4 mN when the spacer is disposed on a rigid plate and the displacement is 10% when the spacer is compressed.
[0033]
FIG. 2 is a graph showing hardness characteristics of spacers A and B. From FIG. 2A and FIG. 2B, 0.6 mN and 0.4 mN are obtained as the compression force when the compression ratio becomes 10%, respectively. This means that the spacer B is softer than the spacer A.
[0034]
FIGS. 3 and 4 are graphs showing the relationship between the load and the displacement of the organic film using the two types of spacers A and B. FIG. The liquid crystal display panel used in the experiment had a branch-shaped pixel electrode with slits on an acrylic resin overcoat, and the pixel electrode width was 4.5 μm. The dispersion density of the acrylic spacers A and B is about 10000000 (100 × 10 6 ) Pcs / m 2 And the spacer diameter is 4.25 μm.
[0035]
When the load applied to the spacer was increased, the spacer was immersed in the acrylic resin by about 0.23 μm when a crack occurred in the pixel electrode, regardless of which of the spacers A and B was used.
[0036]
As is clear from FIGS. 3 and 4, when the spacer A is used, the organic film starts to be deformed at the same time as the load is applied, whereas when the spacer B is used, the organic film is deformed until a certain load is applied. Does not happen.
[0037]
The rate of displacement of the organic film due to the load on the spacer is represented by the slope “a” in the graph. The value of “a” is set as a hardness characteristic coefficient of the spacer, which is different from the above-described compression force. The hardness characteristic coefficient a is 90 μm / N for the spacer A and 73 μm / N for the spacer B.
[0038]
When a crack occurs (that is, when the organic film is displaced by 0.23 μm), the load applied to each spacer A is 2.6 mN, but for the spacer B, it is 4.3 mN. Spray density of spacers A and B is 1 × 10 8 Pieces / m 2 Then, when the crack occurs, the pressure applied to the liquid crystal panel is 2.6 × 10 5 N / m 2 It is. On the other hand, when the spacer B is used, about 4.3 × 10 5 N / m 2 No cracks occur until the pressure of 1 is applied to the liquid crystal panel.
[0039]
Conversely, in consideration of the maximum pressure applied throughout the entire manufacturing process, it is possible to determine the spacer-dispersing density without cracking or the spacer hardness without cracking.
[0040]
That is, the displacement of the organic film is Y μm, and the pressure applied to the panel during the production of the liquid crystal display panel is P (N / m 2 ), The spacer spray density is D (pcs / m 2 ), Assuming that the hardness characteristic coefficient of the spacer is a, Y is
Y ≒ a * P / D (1)
Therefore, the hardness characteristic coefficient a and the scatter density D of the spacer may be determined so that Y is less than 0.23 μm. The maximum pressure Pmax applied in the manufacturing process is substituted for the pressure P. Therefore,
a * Pmax / D <0.23 (2)
A and D (spacer distribution density) may be selected so that
[0041]
Even if the same pressure is applied to the liquid crystal display panel, the load applied to one spacer can be changed by adjusting the distribution density of the spacer. For example, at the time of sealing after liquid crystal injection in the manufacturing process, the liquid crystal display panel is exposed to 4 atm (about 4.04 × 10 4 atm). 5 N / m 2 ). When the spacer A is used, the spray density (D) is increased to about 1.3 times that of the case where the spacer B is used. Panels can be manufactured.
[0042]
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the relationship between the load applied to the spacer and the generated crack length will be examined. FIG. 5 is a graph showing a crack length generated in the pixel electrode when a load is applied to the spacer A, and FIG. 6 is a graph showing a crack length generated in the pixel electrode when a weight is applied to the spacer B. The crack length referred to here is the length of the crack extending in one direction from the contact point between the spacer and the pixel electrode.
[0043]
When a first-order (linear) equation is approximated based on the value of the crack length C measured at the sample point, when the spacer A is used and when the spacer B is used, the equations are expressed by Expressions (3) and (4), respectively. It is.
[0044]
C A = 553 * P / D + 1.10 (3)
C B = 665 * P / D-0.37 (4)
When a crack first occurs, that is, when a load of 2.6 mN is applied to the spacer A, and when a load of 4.3 mN is applied to the spacer B, the crack length is about 2.6 μm. It is.
[0045]
Therefore, if the spacer is located at the center of the pixel electrode and cracks are formed on both sides (opposite direction) from the contact point between the spacer and the pixel electrode, the maximum crack length is 5.2 μm.
[0046]
Therefore, as shown in FIG. 7, the width of the
[0047]
FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of the pixel electrode to which the present invention is applied. The
[0048]
Therefore, the electrode width of the branch-like connecting
[0049]
In the pixel configuration of FIG. 8, an auxiliary capacitance is formed by the
[0050]
Next, the dispersion of the particle diameter of the spacer will be examined. As described above, when a displacement exceeding 0.23 μm occurs in the organic film below the pixel electrode due to the load on the spacer portion, cracks start to occur in the branch-shaped pixel electrode. When a crack occurs, the load applied to each spacer depends on the hardness of the spacer. When the spacer A is used, a load of 2.6 mN is applied, and when the spacer B is used, a load of 4.3 mN is applied. Cracks begin to form.
[0051]
Regarding the arrangement of such spacers, not only the distribution density D described above, but also the distribution (standard deviation) of the particle diameter becomes important. If a spacer group having a particle diameter distribution center of 4 μm and a standard deviation of 0.25 μm is scattered, spacers having a particle diameter of 3.25 μm to 4.75 μm in 3σ exist in the panel. When pressure is applied to a liquid crystal display panel in which the distance between the two substrates is 4 μm, the spacer having a particle diameter larger than the gap is formed in an area where the pixel electrode does not exist (for example, a slit portion between the branch electrodes). And the displacement of the organic film causes cracks in the pixel electrodes.
[0052]
Therefore, it is necessary to suppress the damage to the pixel electrode by reducing the particle size distribution of the spacer.
[0053]
FIG. 9 is a table in which, for spacers of the same type as the above-described spacer A, when a group of spacers having different standard deviations is used, the number of spacers subjected to a load of 2.6 mN or more is calculated. With respect to the hardness of the spacer A, when the load applied to each spacer becomes 2.6 mN, cracks begin to occur in the pixel electrode. Therefore, it is desirable that the number of such spacers is small. The liquid crystal display panel used was a 17-inch wide panel having a gap of 4 μm, and the standard deviation was 0.1 μm, 0.15 μm, 0.2 μm, and 0.25 μm for the particle diameter center of 4 μm, respectively. is there. Further, in each spacer group, the number of spacers to which a load of 2.6 mN or more is applied is obtained by changing the distribution density of the spacers.
[0054]
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the spacer distribution density and the number of spacers loaded with a load of 2.6 mN or more for each standard deviation based on the table of FIG. FIG. 10B is an enlarged view of an area where the number of graphs in FIG. 10A is low.
[0055]
As is clear from the graph of FIG. 10, when the spacer scatter density is 100 or more, the load applied to each of the spacers with respect to the applied pressure decreases, so that the number of spacers to which the load of 2.6 mN or more is applied is also small. If the standard deviation is within 0.2 μm (within 5%), the application density is 200 / mm. 2 In this case, the number of spacers to which a load of 2.6 mN or more is applied can be sufficiently reduced. When the standard deviation is within 0.15 μm (within 3.75%), the application density is 120 particles / mm. 2 There is hardly any spacer that applies a load of 2.6 mN or more.
[0056]
On the other hand, when the standard deviation is increased to 0.25 μm, the spacer density becomes 90 to 200 pieces / mm. 2 In the range, the number of spacers to which a load of 2.6 mN or more is applied increases. For example, as shown in the table of FIG. 2 , A load of 2.6 mN is applied to 18,000 spacers on a 17-inch panel. Since the ratio of the trunk portion of the branch electrode to the pixel is about 1/20, about 900 point defects are stochastically generated.
[0057]
Therefore, for example, a spacer group having a standard deviation of 0.15 μm is set to 200 spacers / mm 2 When the spraying is performed at a spraying density of, even if a pressure of 5 atm is applied during the manufacturing process of the liquid crystal display panel, cracking and breakage of the pixel electrode hardly occurs.
[0058]
As described above, in a liquid crystal display panel having a branch-shaped pixel electrode on an organic film, the pixel electrode can be prevented from being damaged by setting the standard deviation of the particle diameter of the spacer to 0.5% or less. When the standard deviation of the spacer particle diameter is set in this range, even if the dispersion density of the spacer is about 100 to 200, it can sufficiently withstand various pressing steps in the manufacturing process.
[0059]
FIG. 11 is a diagram showing an application example of the present invention. FIG. 11A shows a sectional structure of a CFon array type liquid crystal display panel, and FIG. 11B shows a sectional structure of a liquid crystal display panel provided with a color filter on a counter substrate side. In any case, the
[0060]
On the other hand, a counter electrode (common electrode) 26 is provided on the
[0061]
[0062]
For example, when the spacer 41 formed of a material softer than the organic film (including the overcoat resin or the insulating resin) 35 or 45 is used, the pixel electrode may be damaged even if the number of spacers is set to an arbitrary range. And the thickness of the liquid crystal layer can be kept uniform.
[0063]
Alternatively, in the case of using the spacer 41 having a hardness characteristic substantially equal to or higher than the hardness of the
a * Pmax / D <0.23 (2)
Is set within the range that satisfies. Here, Pmax (N / m 2 ) Is the maximum pressure applied to the panel during the process of manufacturing the liquid crystal display panel, and a (μm / N) is the hardness characteristic of the spacer.
[0064]
The particle size distribution (standard deviation) of the spacers 41 is within 5%, preferably in the range of 2.5% to 5%. For example, when the distribution center of the particle size of the spacer 41 is 4 μm, the standard deviation is in the range of 0.1 μm to 0.2 μm.
[0065]
As an example, the number of spacers 41 having a particle size center of 4 μm and a particle size distribution of 0.15 μm is 120 / m 2 With a dispersion density of In this case, the number of spacers that apply a load of more than 2.6 mN per one is about 18 in all the panels. In one pixel, the ratio of the area occupied by the
[0066]
Finally, with regard to the above description, the following supplementary notes are disclosed.
(Supplementary Note 1) A first substrate having a pixel electrode formed on an organic film and including a branch shape at least partially,
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer;
Wherein the hardness of the spacer is smaller than the hardness of the organic film.
(Supplementary Note 2) A first substrate having a pixel electrode formed on the organic film and including at least a part thereof having a branch shape,
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer;
And a displacement of the organic film due to a load applied to the spacer is 0.23 μm or less.
(Supplementary Note 3) A first substrate having a pixel electrode formed on the organic film and including at least a part thereof having a branch shape,
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer;
And the maximum pressure applied to the panel during the manufacturing process of the liquid crystal display panel is defined as Pmax (N / m 2 ), The spray density of the spacer is D (pieces / m 2 ), Assuming that the hardness characteristic of the spacer is a (μm * piece / N),
a * Pmax / D <0.23
A liquid crystal display panel characterized by satisfying the following.
(Supplementary Note 4) The liquid crystal display panel according to any one of
(Supplementary Note 5) Hardness characteristics and dispersion density of the spacer
a * 4.3 × 10 5 [N / m 2 ] / D <0.23
4. The liquid crystal display panel according to
(Supplementary Note 6) The hardness characteristics and dispersion density of the spacer
a * 2.6 × 10 5 [N / m 2 ] / D <0.23
4. The liquid crystal display panel according to
(Supplementary Note 7) A first substrate having a pixel electrode formed on the organic film and including at least a part thereof having a branch shape,
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer;
And the pressure applied to the panel during the production of the liquid crystal display panel is P (N / m 2 ), The spray density of the spacer is D (pieces / m 2 ), The crack length C generated in the pixel electrode is represented by C = p * P / D + q, and the electrode width W (μm) in the branch shape of the pixel electrode is
W> 2 × (p * P / D + q)
A liquid crystal display panel characterized by satisfying the following.
(Supplementary Note 8) A first substrate formed on the organic film and having a pixel electrode including a branch shape at least partially,
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer;
And a standard deviation of the particle size distribution of the spacer is within 5%.
(Supplementary Note 9) The liquid crystal display panel according to
(Supplementary Note 10) The dispersion density of the spacer is 100 to 200 pieces / mm. 2 9. The liquid crystal display panel according to
[0067]
【The invention's effect】
Even when a pixel electrode having a branch shape suitable for controlling the alignment of liquid crystal is used in a liquid crystal display panel, breakage of the pixel electrode can be effectively prevented throughout the manufacturing process, and generation of a point defect can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a problem of a conventional liquid crystal display panel.
FIG. 2 is a graph showing hardness characteristics of two types of spacers used in a liquid crystal display panel.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a load applied to a spacer A shown in FIG. 2 and a displacement of an organic film.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a load applied to a spacer B shown in FIG. 2 and a displacement of an organic film.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a load applied to a spacer A shown in FIG. 2 and a crack length of a pixel electrode.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a load applied to a spacer B shown in FIG. 2 and a crack length of a pixel electrode.
FIG. 7 is a diagram showing an electrode width of a branch pixel electrode set based on one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a pixel electrode according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a table in which the number of spacers to which a predetermined load is applied per one piece is obtained by changing the particle size distribution and the spray density of the spacer.
FIG. 10 is a graph showing, for each standard deviation, the relationship between the application density and the number of spacers to which a predetermined load is applied, based on the table of FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal display panel to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
10, 30 pixels
11 TFT substrate
12 Color filters
15, 35, 45 Organic film (overcoat)
17, 37 pixel electrode
18 Alignment film
19 LCD
21, 41 spacer
20 Thin film transistor
21 Gate electrode
22 Drain electrode
23 Source electrode
24 contacts
25 Counter substrate
26 Counter electrode
27 Crack
31 Auxiliary capacitance electrode
32 Intermediate electrode
37a, 37b, 37c Pixel electrode island region
37d branch electrode
37e Branch connection of pixel electrode
Claims (5)
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
前記第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、前記スペーサの硬度は、前記有機膜の硬度よりも小さいことを特徴とする液晶表示パネル。A first substrate having a pixel electrode formed on the organic film and including a branch shape at least in part;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer, wherein a hardness of the spacer is smaller than a hardness of the organic film. Display panel.
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
前記第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、前記スペーサにかかる荷重による前記有機膜の変位は0.23μm以下であることを特徴とする液晶表示パネル。A first substrate having a pixel electrode formed on the organic film and including a branch shape at least in part;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer, wherein a displacement of the organic film due to a load applied to the spacer is 0.23 μm or less. Characteristic liquid crystal display panel.
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
前記第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、この液晶表示パネルの製造工程を通してパネルにかかる最大圧力をPmax((N/m2)、前記スペーサの散布密度をD(個/m2)、スペーサの硬度特性をa(μm*個/N)とすると、
a*Pmax/D<0.23
を満たすことを特徴とする液晶表示パネル。A first substrate having including pixel electrodes ramified shape to at least a portion is formed on the organic film,
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer, and a maximum pressure applied to the panel during a manufacturing process of the liquid crystal display panel is Pmax ((N / m 2 ) When the spray density of the spacer is D (pieces / m 2 ) and the hardness characteristic of the spacer is a (μm * pieces / N),
a * Pmax / D <0.23
A liquid crystal display panel characterized by satisfying the following.
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と第2基板の間に密封される液晶層と、
前記第1基板と第2基板の間に配置されて前記液晶層の厚さを一定に維持するスペーサと
を備え、前記スペーサの粒径分布の標準偏差は5%以内であることを特徴とする液晶表示パネル。A first substrate having a pixel electrode formed on the organic film and including a branch shape at least in part;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer sealed between the first substrate and the second substrate;
A spacer disposed between the first substrate and the second substrate to maintain a constant thickness of the liquid crystal layer, wherein a standard deviation of a particle size distribution of the spacer is within 5%. Liquid crystal display panel.
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