JP2006064900A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、電子機器の表示部等に用いられ、負の誘電率異方性を有する垂直配向型の液晶を備えた液晶表示装置に関し、配向膜の損傷による光漏れを防止し、優れた表示特性が得られる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ＭＶＡモードの液晶表示装置は、線状突起１８に対向するＴＦＴ基板２の位置に凹状部２６を有している。このため、線状突起１８が形成された位置のセルギャップは他の位置とほぼ同じになる。従って、ボールスペーサ３６が線状突起１８上に配置されても、両基板２、４の貼り合わせ時に、ボールスペーサ３６から垂直配向膜１４、１２に作用する圧縮応力を緩和できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器の表示部等に用いられる液晶表示装置に関し、特に、負の誘電率異方性を有する垂直配向型の液晶を備えた液晶表示装置に関する。
垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：ＶＡ）モードの液晶表示装置は高コントラスト比及び高速応答特性の特徴を有しており、近年、ＶＡモードの液晶表示装置の開発が盛んに行われている。特に、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置は、広視野角、高コントラスト比及び高速応答特性の特徴を有しており、テレビ受像機用のフラットパネルディスプレイに最適な表示方式として注目されている。図７は、ＭＶＡモードの液晶表示装置の１画素の断面構成を示している。図７に示すように、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１０２のガラス基板１０３と、ＴＦＴ基板１０２に対向配置された対向基板１０４の対向側ガラス基板１０５と、両基板１０２、１０４間に封止された液晶１１２とを有している。
ガラス基板１０３上には絶縁層１０６が形成されている。ガラス基板１０３上には絶縁層１０６を介して交差する複数のゲートバスラインと複数のドレインバスライン（共に不図示）が形成されている。ゲートバスラインとドレインバスラインとの交差部には不図示の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がそれぞれ形成されている。ゲートバスラインとドレインバスラインとは絶縁層１０６によって絶縁されている。また、絶縁層１０６はＴＦＴのゲート絶縁膜として機能する。最終保護膜１０８上には、所定形状にパターニングされたインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）からなる画素電極１１０が形成されている。画素電極１１０は最終保護膜１０８に形成された不図示のコンタクトホールを介してＴＦＴのソース電極に接続されている。画素電極１１０には、液晶分子１２０の配向方位を規制する配向規制用構造物としての画素電極スリット１１６が形成されている。画素電極１１０及び画素電極スリット１１６の全面には、液晶分子１２０を垂直配向させる垂直配向膜１１４が形成されている。
一方、対向側ガラス基板１０５上には、不図示のカラーフィルタ（ＣＦ）層が形成されている。ＣＦ層上の基板全面には、ＩＴＯからなる対向電極１２４が形成されている。対向側ガラス基板１０５上には、対向電極１２４上に突出する配向規制用構造物としての線状突起１１８が形成されている。線状突起１１８は画素電極スリット１１６と同様に、液晶分子１２０の配向方位を規制するために形成されている。線状突起１１８を覆って、対向電極１２４の全面には、垂直配向膜１２２が形成されている。ＭＶＡモードの液晶表示装置では、画素内に線状突起１１８及び画素電極スリット１１６を設けることにより、液晶１１２の配向制御かつマルチドメイン化を実現している。
特開２００１−１８３６３７号公報 特開平８−１２２７５３号公報
液晶１１２の層の厚さ（セルギャップ）を所望の長さに保持する方法として、所望のセルギャップに等しい直径の球形状のボールスペーサ１３６を液晶１１２の層内に散布する方法が用いられている。ボールスペーサ１３６はプラスチック材料又はガラス材料で形成されている。ボールスペーサ１３６をＴＦＴ基板１０２又は対向基板１０４に散布して、ＴＦＴ基板１０２と対向基板１０４とを枠状に形成したシール材を介して貼り合わせることにより、液晶１１２は両基板１０２、１０４間に封止される。
例えば、ボールスペーサ１３６を対向基板１０４に散布すると、線状突起１１８上にボールスペーサ１３６が配置されることがある。線状突起１１８が形成されている位置のセルギャップは他の位置に比べて狭くなっている。このため、図７に示すように、線状突起１１８でのセルギャップはボールスペーサ１３６の直径より狭くなっている。ボールスペーサ１３６は垂直配向膜１１４、１２２に対して相対的に硬い材料で形成されているので、対向基板１０４とＴＦＴ基板１０２とを貼り合わせた際に、ボールスペーサ１３６の圧力により、線状突起１１８上及びその対向側の垂直配向膜１１４、１２２に傷をつけてしまうことがある。
こうなると、当該位置での液晶分子１２０の配向制御ができなくなり、線状突起１１８及びその周りで光漏れが発生して、ＭＶＡモードの液晶表示装置に表示不良が生じる。一般に、液晶分子１２０の良好な配向を実現するには、線状突起１１８の幅は１０μｍ程度必要である。これは画素領域の面積の数パーセントに相当する。例えば、解像度がＸＧＡ（ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）の１５型のＭＶＡモードの液晶表示装置において、線状突起１１８を１５μｍの幅に形成し、１００個のボールスペーサを散布した場合、１ｍｍ２当たり７個程度のボールスペーサが線状突起１１８上に散布されることがある。ボールスペーサ１３６により垂直配向膜１１４、１２２に傷がつくと、表示画面に発生する光漏れは非常に目立ってしまう。
本発明の目的は、配向膜の損傷による光漏れを防止し、優れた表示特性が得られる液晶表示装置を提供することにある。
上記目的は、対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に散布された球状スペーサと、前記一対の基板間に封止された液晶と、前記一対の基板の一方から突出して形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と、前記突起に対向して前記一対の基板の他方に形成された凹状部とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
本発明によれば、配向膜の損傷による光漏れを防止し、優れた表示特性の液晶表示装置が実現できる。
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置を図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示している。図２は、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置の１画素の概略構成を示している。図２（ａ）は、液晶表示装置の表示画面を法線方向に見た１画素の構成を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面構成を示している。
図１及び図２に示すように、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、画素電極１０やＴＦＴ１１等が画素領域毎に形成されたＴＦＴ基板２と、ＣＦ層（不図示）等が形成された対向基板４とを対向させて貼り合わせ、負の誘電率異方性を有する液晶１２をその間に封止した構造の液晶表示パネルを有している。両基板２、４の対向面には、液晶分子２０を例えば基板面に垂直な方向に配向させる垂直配向膜１４、２２が形成されている。
図１に示すように、ＴＦＴ基板２には、複数のゲートバスライン７（図２（ａ）参照）を駆動するドライバＩＣが実装されたゲートバスライン駆動回路８０と、複数のドレインバスライン９（図２（ａ）参照）を駆動するドライバＩＣが実装されたドレインバスライン駆動回路８２とが設けられている。両駆動回路８０、８２は、制御回路８４から出力された所定の信号に基づいて、走査信号やデータ信号を所定のゲートバスラインあるいはドレインバスラインに出力するようになっている。
ＴＦＴ基板２の素子形成面と反対側の表面には、偏光板８６が貼り付けられている。偏光板８６のＴＦＴ基板２と反対側には、例えば線状の一次光源と面状導光板とからなるバックライトユニット８８が配置されている。一方、対向基板４の樹脂ＣＦ層形成面と反対側の表面には、偏光板８７が貼り付けられている。
図２（ｂ）に示すように、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２に用いられるガラス基板３と、ＴＦＴ基板２に対向配置された対向基板４に用いられる対向側ガラス基板５と、両基板２、４間に封止された液晶１２とを有している。セルギャップを所定の長さに保持するために、液晶１２内には球形状のボールスペーサ（球状スペーサ）３６が複数散布されている。ボールスペーサ３６は所望のセルギャップとほぼ等しい直径を有している。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、対向側ガラス基板５上には、ＣＦ層（不図示）が形成されている。ＣＦ層上の基板全面には、ＩＴＯからなる対向電極２４が形成されている。対向側ガラス基板５上には、対向電極２４上に突出する配向規制用構造物としての線状突起１８が形成されている。線状突起１８は液晶分子２０の配向方位を規制するために形成されている。対向電極２４から頂部までの線状突起１８の長さ（高さ）は、例えば１．５μｍに形成されている。線状突起１８を覆って、対向電極２４の全面には、液晶分子２０を垂直配向させる垂直配向膜２２が形成されている。
一方、ＴＦＴ基板２は、図２（ａ）の図中左右方向に延びる複数のゲートバスライン７をガラス基板３上に有している。ゲートバスライン７上には絶縁層６が形成されている。ゲートバスライン７に絶縁層６を介して交差して、図２（ａ）の図中上下方向に延びる複数のドレインバスライン９が形成されている。ゲートバスライン７とドレインバスライン９との交差部にはＴＦＴ１１がそれぞれ形成されている。ドレイン電極１１ａ及びソース電極１１ｂとゲートバスライン７との間の絶縁層６はＴＦＴ１１のゲート絶縁膜として機能する。ドレインバスライン９を覆って、絶縁層６上には最終保護膜８が形成されている。
最終保護膜８上であって、ゲートバスライン７及びドレインバスライン９で囲まれた画素領域には、所定形状にパターニングされたＩＴＯからなる画素電極１０が形成されている。画素電極１０は最終保護膜８に形成されたコンタクトホール１３を介してＴＦＴ１１のソース電極１１ｂに接続されている。また、画素領域のほぼ中央部を横切って、ゲートバスライン７に並列して延びる蓄積容量バスライン１５が形成されている。絶縁膜６を介して蓄積容量バスライン１５上には、画素領域毎に蓄積容量電極（中間電極）１７が形成されている。
画素電極１０には、配向規制用構造物として電極抜き構造の画素電極スリット１６が形成されている。画素電極スリット１６は、線状突起１８と同様に、液晶分子２０の配向方位を規制するために形成されている。画素電極１０及び画素電極スリット１６の全面には、液晶分子２０を垂直配向させる垂直配向膜１４が形成されている。
ＴＦＴ基板２は、線状突起１８に対向する位置に形成された凹状部２６を有している。凹状部２６は絶縁層６及び最終保護膜８を除去して形成されている。凹状部２６は、線状突起１８に沿うように形成されている。凹状部２６の深さは、例えば１μｍに形成されている。
図２（ｂ）に示すように、線状突起１８に対向するＴＦＴ基板２の位置に、凹状部２６を設けることにより、線状突起１８が形成されている位置のセルギャップは、従来の凹状部２６がないときの同位置のセルギャップに比べて大きくなる。また、線状突起１８が形成された位置のセルギャップは他の位置とほぼ同じになる。このため、ボールスペーサ３６を対向基板４に散布した際に、線状突起１８上にボールスペーサ３６が配置されても、対向基板４とＴＦＴ基板２との貼り合わせ時に、線状突起１８上のボールスペーサ３６から垂直配向膜１４、２２に作用する圧縮応力を緩和することができる。これにより、線状突起１８上及びその対向側の垂直配向膜１４、２２には傷がつかなくなる。従って、線状突起１８及びその周りに液晶分子２０の配向不良による光漏れは発生しないので、コントラスト比を向上させることができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、線状突起１８に対向するＴＦＴ基板２の位置に凹状部２６を有している。これにより、両基板２、４の貼り合わせ時に、線状突起１８上のボールスペーサ３６から垂直配向膜１４、２２に作用する圧縮応力を緩和することができる。このため、線状突起１８上及びその対向側の垂直配向膜１４、２２の損傷を防止することができ、線状突起１８及びその周りの光漏れは発生しなくなる。これにより、コントラスト比が向上し、優れた表示特性を有するＭＶＡモードの液晶表示装置を実現することができる。
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置の１画素の断面構成を示している。図３に示すように、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置は、上記実施の形態と同様の画素構造を有するＴＦＴ基板２及び対向基板４の対向面の反対側に、円偏光板３０、３４がそれぞれ配置されている点に特徴を有している。
図３に示すように、円偏光板３０はＴＦＴ基板２側に配置され、円偏光板３４は対向基板４側の配置されている。円偏光板３０、３４は液晶１２を挟んで、互いにクロスニコルに配置されている。円偏光板３０は、ＴＦＴ基板２側から順に配置された１／４波長板２８と偏光板８６とを有している。１／４波長板２８の光学軸（遅相軸）と、偏光板８６の吸収軸とのなす角がほぼ４５°になるように、１／４波長板２８と偏光板８６とは配置されている。円偏光板３４は、対向基板４側から順に配置された１／４波長板３２と偏光板８７とを有している。１／４波長板３２の光学軸と、偏光板８７の吸収軸とのなす角がほぼ４５°になるように、１／４波長板３２と偏光板８７とは配置されている。また、両１／４波長板２８、３２の光学軸は互いにほぼ直交している。
円偏光板３０、３４をＭＶＡモードの液晶表示装置に用いた場合、光の透過率が液晶分子２０の傾斜方向に依存しないため、偏光板８６、８７のみを用いた場合と比較して、透過率が向上する。一方、垂直配向膜１４、２２の僅かな傷による液晶分子２０の配向不良で生じる光漏れは目立ってしまう。ところが、本実施の形態では、線状突起１８に対向する位置に凹状部２６を設けて、垂直配向膜１４、２２には傷がつかないようになっている。このため、垂直配向膜１４、２２の損傷による光漏れの心配はなく、円偏光板３０、３４を用いることができ、ＭＶＡモードの液晶表示装置の透過率の向上を図ることができる。
このように、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置は透過率が向上するので、表示特性の向上を図ることができる。また、本実施の形態による液晶表示装置及び上記実施の形態による液晶表示装置の表示画面の輝度を同一にした場合、本実施の形態の液晶表示装置は透過率が高い分だけ、バックライトユニットの表面輝度を下げることができる。このため、バックライトユニットの消費電力を低減できる。従って、本実施の形態の液晶表示装置は上記実施の形態の液晶表示装置より低消費電力化を図ることができる。
円偏光板３０、３４は、この後で説明する第３乃至第５の実施の形態のＭＶＡモードの液晶表示装置にも適用できる。
〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置について図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置の１画素の断面構成を示している。図４に示すように、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置は、線状突起１８の幅がボールスペーサ３６の直径より短く形成されている点に特徴を有している。
対向基板４の樹脂ＣＦ層形成面に平行な方向（図中左右方向）の線状突起１８の幅をボールスペーサ３６の直径よりも小さくすると、線状突起１８上にボールスペーサ３６が散布された場合、ボールスペーサ３６は線状突起１８に点又は線で接触する。このため、図４に示すように、ＴＦＴ基板２と対向基板４とを貼り合わせると、ボールスペーサ３６は線状突起１８から容易に転がり落ちて、当初の散布位置から移動する。これにより、ボールスペーサ３６は線状突起１８とＴＦＴ基板２との間に挟まれなくなるので、線状突起１８上及びその対向側の垂直配向膜１４、２２に傷がつくことを防止できる。また、線状突起１８の幅を短くすると、線状突起１８が画素領域を占める面積の割合が小さくなる。従って、ボールスペーサ３６は線状突起１８上に散布される確率が減少し、垂直配向膜１４、２２に傷がつくことを防止できる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、線状突起１８の幅をボールスペーサ３６の直径よりも短くすることにより、線状突起１８上及びその対向側の垂直配向膜１４、２２に傷がつかなくなる。従って、線状突起１８及びその周りの光漏れは発生しなくなる。これにより、コントラスト比が向上し、優れた表示特性を有するＭＶＡモードの液晶表示装置を実現することができる。
〔第４の実施の形態〕
本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置の１画素の断面構成を示している。図５に示すように、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２に対向する側が凹状に形成された線状突起１８を備えている点に特徴を有している。
線状突起１８のＴＦＴ基板２に対向する側を凹状に形成することにより、線状突起１８が配置されている位置のセルギャップは、従来の線状突起１１８の頂部を凹状に形成していないときの同位置のセルギャップに比べて大きくなる。このため、上記第１の実施の形態と同様に、線状突起１８上にボールスペーサ３６が散布されても、対向基板４とＴＦＴ基板２とを貼り合わせる際の線状突起１８上のボールスペーサ３６から垂直配向膜１４、２２に作用する圧縮応力を緩和することができる。これにより、線状突起１８上及びその対向側の垂直配向膜１４、２２には傷がつかなくなる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、線状突起１８のＴＦＴ基板２に対向する側を凹状に形成することにより、両基板２、４の貼り合わせ時に、ボールスペーサ３６から垂直配向膜１４、２２に作用する圧縮応力を緩和することができる。このため、線状突起１８上及びその対向側の垂直配向膜１４、２２の損傷を防止することができ、線状突起１８及びその周りの光漏れは発生しなくなる。これにより、コントラスト比が向上し、優れた表示特性を有するＭＶＡモードの液晶表示装置を実現することができる。
〔第５の実施の形態〕
本発明の第５の実施の形態による液晶表示装置について図６を用いて説明する。本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置は、垂直配向膜１４、２２に対して相対的に柔らかい材料で形成されたボールスペーサを備えている点に特徴を有している。
図６は、硬さの異なる３種類のボールスペーサを用いた際の線状突起及びその周りの光漏れに関する実験結果を示している。実験に用いたＭＶＡモードの液晶表示装置の１画素の断面構造は図７に示した従来のＭＶＡモードの液晶表示装置と同様であり、以下のように作製した。まず、日産化学製の垂直配向膜ＲＮ１６６３を１００ｎｍの厚さに成膜したＴＦＴ基板を形成する。次に、硬さが異なり、直径４．５μｍの３種類のボールスペーサを異なるＴＦＴ基板面内に均一に１３０±３０個／ｍｍ２になるようにそれぞれドライ散布する。３種類のボールスペーサの１０％Ｋ値は３．９２ｍＰａ、４．７０ｍＰａ及び５．９８ｍＰａである。次に、ボールスペーサが散布されたＴＦＴ基板と、日産化学製の垂直配向膜ＲＮ１６６３を１００ｎｍの厚さに成膜した対向基板とを貼り合わせ、次いで、メルク社製ｎ型液晶ＭＪ９６１２１３を真空注入し、注入終了後に注入口を封止する。こうして、液晶表示パネルは完成する。
３種類のボールスペーサをそれぞれ用いた液晶表示パネルを各２枚ずつ作製して、液晶表示パネルの叩き試験を行った。図６に示すように、１０％Ｋ値が３．９２ｍＰａのボールスペーサを用いた液晶表示パネル（サンプルＮｏ．１及び２）は、叩き試験前後のいずれも光漏れが観測された。１０％Ｋ値が４．７０ｍＰａのボールスペーサを用いた液晶表示パネル（サンプルＮｏ．３及び４）は、叩き試験前には光漏れが観測されず、叩き試験後では、サンプルＮｏ．３には僅かに光漏れが観測されたものの、サンプルＮｏ．４には光漏れは観測されなかった。１０％Ｋ値が５．９８ｍＰａのボールスペーサを用いた液晶表示パネル（サンプルＮｏ．５及び６）は、叩き試験前後のいずれも光漏れが観測されなかった。
このように、ボールスペーサのＫ値が小さい程、ＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせたり（叩き試験前）、液晶表示パネルの表示面を叩いたりして衝撃を与えても（叩き試験後）、光漏れは殆ど発生しない。従って、垂直配向膜１４、２２に対して相対的に柔らかい材料で形成され、Ｋ値の小さいボールスペーサは、垂直配向膜の損傷による光漏れの発生の防止に著しい効果を発揮する。特に、１０％Ｋ値が４．７０ｍＰａ以下のボールスペーサを用いた液晶表示パネルにおいて、光漏れ発生の防止効果が大きい。
以上説明したように、本実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置によれば、垂直配向膜１４、２２に対して相対的に柔らかい材料で形成され、Ｋ値の小さいボールスペーサを用いることにより、垂直配向膜の損傷を防止して、光漏れの発生を防ぐことができる。これにより、本実施の形態のＭＶＡモードの液晶表示装置は、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記第５の実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置は、従来の液晶表示装置と同様の画素構造であるが、上記第１乃至第４の実施の形態の液晶表示装置と同様の画素構造であってもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
また、上記第３及び第４の実施の形態によるＭＶＡモードの液晶表示装置のＴＦＴ基板２は、従来の液晶表示装置のＴＦＴ基板１０２と同様の構造であるが、本発明はこれに限られない。例えば、上記第１及び第２の実施の形態による液晶表示装置のＴＦＴ基板２のように、ＴＦＴ基板２は線状突起１８に対向する位置に凹状部２６を有してもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
以上説明した実施の形態による液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に散布された球状スペーサと、
前記一対の基板間に封止された液晶と、
前記一対の基板の一方から突出して形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と、
前記突起に対向して前記一対の基板の他方に形成された凹状部と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記２）
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に散布された球状スペーサと、
前記一対の基板間に封止された液晶と、
前記一対の基板の一方から突出して前記球状スペーサの直径より幅が短く形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記３）
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に散布された球状スペーサと、
前記一対の基板間に封止された液晶と、
前記一対の基板の一方から突出して、前記一対の基板の他方に対向する側が凹状に形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記４）
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に封止された液晶と、
前記一対の基板の一方から突出して形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と、
前記一対の基板の対向面にそれぞれ形成された、前記液晶を配向させる配向膜と、
前記配向膜に対して相対的に柔らかい材料で形成された、前記一対の基板間に散布された球状スペーサと
を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記５）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記球状スペーサは、付記４記載の前記球状スペーサであることを特徴とする液晶表示装置。
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記一対の基板の対向面の反対側に、円偏光板がそれぞれ配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の１画素の断面構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による液晶表示装置の１画素の断面構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による液晶表示装置の１画素の断面構成を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による液晶表示装置の叩き試験の結果を示す図である。 従来の液晶表示装置の１画素の断面構成を示す図である。
符号の説明
２、１０２ ＴＦＴ基板
３、１０３ ガラス基板
４、１０４ 対向基板
５、１０５ 対向側ガラス基板
６、１０６ 絶縁層
７ ゲートバスライン
８、１０８ 最終保護膜
９ ドレインバスライン
１０、１１０ 画素電極
１１ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１２、１１２ 液晶
１３ コンタクトホール
１４、２２、１１４、１２２ 垂直配向膜
１５ 蓄積容量バスライン
１６、１１６ 画素電極スリット
１７ 蓄積容量電極（中間電極）
１８、１１８ 線状突起
２０、１２０ 液晶分子
２４、１２４ 対向電極
２６ 凹状部
２８、３２ １／４波長板
３０、３４ 円偏光板
３６、１３６ ボールスペーサ
８０ ゲートバスライン駆動回路
８２ ドレインバスライン駆動回路
８４ 制御回路
８６、８７ 偏光板
８８ バックライトユニット

Claims (5)

  1. 対向配置された一対の基板と、
    前記一対の基板間に散布された球状スペーサと、
    前記一対の基板間に封止された液晶と、
    前記一対の基板の一方から突出して形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と、
    前記突起に対向して前記一対の基板の他方に形成された凹状部と
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 対向配置された一対の基板と、
    前記一対の基板間に散布された球状スペーサと、
    前記一対の基板間に封止された液晶と、
    前記一対の基板の一方から突出して前記球状スペーサの直径より幅が短く形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
  3. 対向配置された一対の基板と、
    前記一対の基板間に散布された球状スペーサと、
    前記一対の基板間に封止された液晶と、
    前記一対の基板の一方から突出して、前記一対の基板の他方に対向する側が凹状に形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
  4. 対向配置された一対の基板と、
    前記一対の基板間に封止された液晶と、
    前記一対の基板の一方から突出して形成された、前記液晶の配向方位を規制する配向規制用構造物としての突起と、
    前記一対の基板の対向面にそれぞれ形成された、前記液晶を配向させる配向膜と、
    前記配向膜に対して相対的に柔らかい材料で形成された、前記一対の基板間に散布された球状スペーサと
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
    前記一対の基板の対向面の反対側に、円偏光板がそれぞれ配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016173514A (ja) * 2015-03-18 2016-09-29 スタンレー電気株式会社 液晶表示素子

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060110936A (ko) * 2005-04-20 2006-10-26 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2008032481A1 (fr) * 2006-09-11 2008-03-20 Sharp Kabushiki Kaisha Appareil d'affichage à cristaux liquides
US8179514B2 (en) * 2006-10-05 2012-05-15 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device with first and second protruding walls surrounding spherical spacers
CN102792219B (zh) * 2010-04-16 2014-12-03 夏普株式会社 显示装置
CN106773269A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 精电(河源)显示技术有限公司 快速应答和高对比度液晶显示屏
WO2020009443A1 (ko) * 2018-07-02 2020-01-09 주식회사 엘지화학 광변조 소자
US11226519B2 (en) 2018-07-02 2022-01-18 Lg Chem, Ltd. Optical modulation element

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992006402A1 (en) * 1990-09-29 1992-04-16 Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. A fine sphere, a spherical spacer for a liquid crystal display element and a liquid crystal display element using the same
JP3100014B2 (ja) * 1991-12-10 2000-10-16 キヤノン株式会社 強誘電性液晶素子及び該素子の製造方法
KR960015028B1 (ko) 1994-09-07 1996-10-24 쌍용자동차 주식회사 대형차량의 에어브레이크 시스템
JPH08122753A (ja) 1994-10-25 1996-05-17 Casio Comput Co Ltd アクティブマトリクス型液晶表示素子
JPH09179101A (ja) 1995-12-22 1997-07-11 Shunsuke Kobayashi 液晶表示素子及びその製造方法
US5986724A (en) * 1996-03-01 1999-11-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display with liquid crystal layer and ferroelectric layer connected to drain of TFT
TWI269250B (en) * 1997-06-12 2006-12-21 Sharp Kk Liquid crystal display device
US6139927A (en) * 1997-09-18 2000-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device
JP3803510B2 (ja) * 1999-05-25 2006-08-02 日本電気株式会社 液晶表示パネル
US6515725B1 (en) * 1999-07-29 2003-02-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
US6927824B1 (en) * 1999-09-16 2005-08-09 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display device and thin film transistor substrate
US6738125B2 (en) * 1999-12-27 2004-05-18 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and method for manufacturing same
JP3809043B2 (ja) 1999-12-27 2006-08-16 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP3877129B2 (ja) * 2000-09-27 2007-02-07 シャープ株式会社 液晶表示装置
US6977704B2 (en) * 2001-03-30 2005-12-20 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display
JP3718463B2 (ja) 2001-08-02 2005-11-24 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用スペーサ及び液晶表示素子
JP2003156731A (ja) 2001-09-07 2003-05-30 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP4080245B2 (ja) 2001-10-12 2008-04-23 シャープ株式会社 液晶表示装置
TW588171B (en) * 2001-10-12 2004-05-21 Fujitsu Display Tech Liquid crystal display device
KR100895363B1 (ko) * 2002-05-31 2009-04-29 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
JP4181376B2 (ja) * 2002-10-25 2008-11-12 セイコーエプソン株式会社 液晶装置、液晶装置の製造方法、電子機器
JP3807375B2 (ja) * 2003-02-06 2006-08-09 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016173514A (ja) * 2015-03-18 2016-09-29 スタンレー電気株式会社 液晶表示素子

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