JP2009003049A - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
この発明は、湾曲状態でも表示可能な液晶表示装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device capable of displaying even in a curved state and a manufacturing method thereof.
液晶表示装置に代表される平面表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴を生かして各種分野で利用されている。中でも液晶表示装置は、パーソナル・コンピュータに代表される携帯情報機器に多用されている。また液晶表示装置は、近年ではTV用途としても広く用いられ、従来のブラウン管にとって代わろうとしている。更に、液晶表示装置で問題となる視野角やコントラストの制限といった問題点や、動画対応の高速応答への追従が困難といった問題点を解決し、広視野角、高コントラスト、高速応答等のLCDにはない特徴を活かした、EL素子のような発光体を画素表示部に用いた電界発光型EL表示装置も、次世代の薄型パネル用デバイスとして用いられるようになってきている。 A flat display device typified by a liquid crystal display device is used in various fields by taking advantage of light weight, thinness, and low power consumption. In particular, liquid crystal display devices are widely used in portable information devices typified by personal computers. In recent years, liquid crystal display devices have been widely used for TV applications and are about to replace conventional cathode ray tubes. In addition, it solves the problems such as viewing angle and contrast limitations that are problematic in liquid crystal display devices and the difficulty of following high-speed response for moving images, making it an LCD with a wide viewing angle, high contrast, and high-speed response. An electroluminescent EL display device using a light-emitting body such as an EL element in the pixel display portion, which takes advantage of the unique feature, is also being used as a next-generation thin panel device.
近年、このような表示装置には、軽量化のため、薄型化が要求されている。また、湾曲状態でも表示可能なように更なる薄型化が要求されている。このような要求を満足させるべく、薄型のガラス基板を用いることも考えられるが、0.5mm未満のガラス基板を用いることは、その自重による基板の撓み等の問題から搬送等が困難となり、製造歩留りを低減させる原因となり、また、製造工程中に、若干の衝撃に対しても端部の割れや欠け等に留まらず、全体が破損する事態が生じ易くなる原因となる。ガラス基板に代えてプラスチックフィルム基板を用いることも考えられるが、プラスチックフィルム基板は、耐熱温度が200℃ であり、成膜温度等の制約を受けるため、実用化は難しい。 In recent years, such display devices have been required to be thin in order to reduce weight. Further, further thinning is required so that display is possible even in a curved state. In order to satisfy these requirements, it is conceivable to use a thin glass substrate. However, using a glass substrate of less than 0.5 mm makes it difficult to transport due to problems such as bending of the substrate due to its own weight. It becomes a cause of reducing the yield, and it becomes a cause that a situation where the whole part is easily broken is not generated even in a slight impact during the manufacturing process. Although it is conceivable to use a plastic film substrate in place of the glass substrate, the plastic film substrate has a heat-resistant temperature of 200 ° C. and is subject to restrictions such as a film forming temperature, so that it is difficult to put it to practical use.
一方で、製造当初は比較的厚いガラス基板を用いて製造し、製造途中で基板の外面をエッチングしてガラス基板を薄板化する製造方法が提案されている(例えば特許文献1) 。この製造方法によれば、ガラス基板はエッチングにより0.15mmより薄く形成されており、200mmの曲率半径で湾曲させることが可能となっている。 On the other hand, a manufacturing method has been proposed in which manufacturing is performed using a relatively thick glass substrate at the beginning of manufacturing, and the glass substrate is thinned by etching the outer surface of the substrate during the manufacturing (for example, Patent Document 1). According to this manufacturing method, the glass substrate is formed thinner than 0.15 mm by etching, and can be curved with a curvature radius of 200 mm.
図18〜図24は、上記の従来の液晶表示装置の構成を説明する図である。図18は、従来の液晶表示装置の平面図であり、図19は、図18の1つの画素部の拡大図であり、図20は、図19のX-X断面図であり、図21は、図18のY-Y断面図である。 18 to 24 are diagrams illustrating the configuration of the above-described conventional liquid crystal display device. 18 is a plan view of a conventional liquid crystal display device, FIG. 19 is an enlarged view of one pixel portion of FIG. 18, FIG. 20 is a sectional view taken along line XX of FIG. 19, and FIG. FIG. 18 is a YY sectional view of 18.
従来の液晶表示装置は、図18および図21の様に、TFT(Thin Film Transistor)部、電極および配線等の能動素子が形成されたアレイ基板100と、共通電極や画像を表示するためのカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板200とを備えている。各基板100,200は、シール材40により例えば5〜10μmの隙間をあけて相互に貼り合わされており、それらの隙間には、シール材40により外部に漏れない様に液晶30が封止されている。
As shown in FIGS. 18 and 21, the conventional liquid crystal display device includes an
アレイ基板100は、ガラス板等の透明絶縁性基板110と、透明絶縁性基板110の外側主面に接着層130により接着された偏光板120とを備えている。アレイ基板100の内側主面上には、TFT部、画素部および容量を含む能動素子部140と、能動素子部140に電気信号伝達するための引き出し配線部141とが形成されている。引き出し配線部141の一部は電気信号入力端子部103(図18)を構成している。
The
またカラーフィルタ基板200は、ガラス板などの透明絶縁性基板210と、透明絶縁性基板210の外側主面上に接着層230により接着された偏光板220とを備えている。カラーフィルタ基板200の内側主面上には、フィルタ層6(図20)および共通電極13(図20)からなるフィルタ電極部240が形成されている。
The
この液晶表示装置の表面積の大部分を占めるエリアには、図18の様に、画像を構成する画素エリア204が設けられており、その画素エリア204には、多数の画素部がマトリクス状に形成されている。例えば、画面サイズが14インチ(対角線長約36cm)で、表示規格VGA(Video Graphic Array)の場合は、画素エリア204には、画素部がマトリクス状に約92万個(≒640×480×3個)形成されている。更に、アレイ基板100の周辺には、多数の画素部に電気信号を入力するための電気信号入力端子部103が形成されている。
In an area occupying most of the surface area of the liquid crystal display device, a
各画素部は、図19および図20の様に、アレイ基板100の内側主面上に、ゲート電極1と、ゲート電極1に繋がるゲート配線21(図19)と、下部補助容量電極20と、それら各部1,21,20上に形成されたゲート絶縁膜3と、ゲート絶縁膜3を介してゲート電極1上に形成されたアモルファスシリコン膜からなる半導体能動層4と、半導体能動層4上に形成されたn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層5と、金属薄膜を加工してなるソース電極7と、金属薄膜を加工してなるドレイン電極8と、パッシベーション膜からなる層間絶縁膜9と、層間絶縁膜9を貫通するコンタクトホール10と、ITO等の透明導電膜からなる透明画素部電極11と、透明画素部電極11と一体形成された上部補助容量電極2とを備えて構成されている。これら構成要素のうち、範囲P1によりTFT部が構成され、範囲P2により画素部が構成され、範囲P3により容量が構成されている。
As shown in FIGS. 19 and 20, each pixel unit includes a gate electrode 1, a gate wiring 21 (FIG. 19) connected to the gate electrode 1, a lower
この液晶表示装置では、図20の矢印A方向から光源からの光が照射される。そしてその照射された光は、アレイ基板100を透過し、液晶30により調光され、カラーフィルタ基板200を透過し、画素エリア204上に発色表示される。
In this liquid crystal display device, light from a light source is irradiated from the direction of arrow A in FIG. Then, the irradiated light is transmitted through the
上記の液晶表示装置では、例えば各透明絶縁性基板110,210をガラス基板とし、それらの厚さを0.15mm程度にした場合、応力を与えると、曲率200mm程度まで、上記の液晶表示装置を割らずに曲げることができる。即ち、図22の様な湾曲状態で液晶表示装置に電気信号を印加すれば、湾曲状態で画像を映し出すことが可能である。図22は、カラーフィルタ基板200側に凸状に湾曲させた場合の断面図である。
In the above liquid crystal display device, for example, when each of the
図23および図24を用いて、湾曲状態の液晶表示装置に関する問題点を説明する。図23は、液晶表示装置が湾曲していない状態(平坦な状態)でのアレイ側偏光板120とカラーフィルタ側偏光板220の平面図である。図中の符号121は、アレイ側偏光板120を構成し偏光効果をもたらすヨウ素等の成分を示し、矢印121aは、液晶表示装置が湾曲していない状態でのその偏光方向を示す。同様に符号221は、カラーフィルタ側偏光板220を構成し偏光効果をもたらすヨウ素等の成分を示し、矢印221aは、液晶表示装置が湾曲していない状態でのその偏光方向を示す。
The problems associated with the curved liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a plan view of the array-side polarizing
液晶30がTN(Twisted Nematic)型液晶の場合、各偏光方向121a,221aは互いに直交するように設定されている。この場合、光源からの光は、図21および図23のA方向からアレイ基板100に入射し、矢印121a方向の偏光成分のみがアレイ基板100を透過して液晶30を透過する。その際、液晶表示装置のTFT部がオフ状態の場合は、その偏光成分は、液晶30により90°回転されて矢印221a方向に偏光されてカラーフィルタ側基板200に入射する。その入射した偏光成分は、その偏光方向がカラーフィルタ側偏光板220の偏光方向221aと一致するのでカラーフィルタ基板200を透過し、画素面を発光させる。他方、液晶表示装置のTFT部がオン状態の場合は、その偏光成分は、液晶30により回転されないため、カラーフィルタ側偏光板220の偏光方向221aと一致せず、従ってカラーフィルタ基板200を透過せず、画素面を発光させない。
When the
このように、2つの偏光方向121a,221aの狭角(直角)と、液晶30による偏光成分の回転量(90°)とが一致している場合は、コントラストの高い品質の良い画像を表示することができる。
As described above, when the narrow angle (right angle) between the two
図24は、液晶表示装置の湾曲状態(図22)でのアレイ側偏光板120とカラーフィルタ側偏光板220の平面図である。この湾曲状態では、アレイ側偏光板120は、符号120bの様に圧縮応力により湾曲方向に縮められ、カラーフィルタ側偏光板220は、符号220bの様に引っ張り応力により湾曲方向に伸長される。その結果、アレイ側偏光板120の偏光方向は、矢印121b方向に偏光され、アレイ側偏光板120の偏光方向は、矢印221b方向に偏光され、それらの偏光方向121b,221bが互いに直交しなくなる。
FIG. 24 is a plan view of the array-side polarizing
この様な場合(即ち、2つの偏光方向121b,221bの狭角(この場合、非直角)と、液晶30による偏光成分の回転量(90°)とが一致しない場合)は、TFT部がオン状態の場合は、画素面を十分に発光させない様にできず、TFT部がオフ状態の場合は、画素面を十分に発光させる事ができない。即ち、コントラストの高い品質の良い画像を表示できなくなる。
In such a case (that is, when the narrow angle (in this case, non-right angle) of the two
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、湾曲状態でもコントラストの高い品質の良い画像を表示できる液晶表示装置及びその製造方法を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a liquid crystal display device capable of displaying a high-contrast and high-quality image even in a curved state, and a manufacturing method thereof.
上記課題を解決する為に、本発明の第1の形態は、第1および第2の透明絶縁性基板と、前記第1および第2の透明絶縁性基板の間に封止された液晶と、それぞれ前記第1および第2の透明絶縁性基板の外側に配設された第1および第2の偏光板と、前記第1の透明絶縁性基板と前記第1の偏光板との間に配設され、湾曲時に前記第1の偏光板に生じる応力を緩和する第1の応力緩和層と、前記第2の透明絶縁性基板と前記第2の偏光板との間に配設され、湾曲時に前記第2の偏光板に生じる応力を緩和する第2の応力緩和層と、を備えるものである。 In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention includes first and second transparent insulating substrates, and a liquid crystal sealed between the first and second transparent insulating substrates, First and second polarizing plates respectively disposed outside the first and second transparent insulating substrates, and disposed between the first transparent insulating substrate and the first polarizing plate. And disposed between the first stress relaxation layer that relaxes the stress generated in the first polarizing plate during bending, the second transparent insulating substrate, and the second polarizing plate, And a second stress relaxation layer that relieves stress generated in the second polarizing plate.
本発明の第1の形態によれば、第1の透明絶縁性基板と第1の偏光板との間に第1の応力緩和層が配設され、第2の透明絶縁性基板と第2の偏光板との間に第2の応力緩和層が配設されるので、それら各応力緩和層により、液晶表示装置の湾曲の際に各偏光板に発生する応力を緩和でき、これにより湾曲状態でもコントラストの高い品質の良い画像を表示できる。 According to the first aspect of the present invention, the first stress relaxation layer is disposed between the first transparent insulating substrate and the first polarizing plate, and the second transparent insulating substrate and the second transparent insulating substrate are disposed. Since the second stress relaxation layer is disposed between the polarizing plates, the stress relaxation layers can relieve the stress generated in each polarizing plate when the liquid crystal display device is bent. A high-quality image with high contrast can be displayed.
実施の形態1.
この実施の形態に係る液晶表示装置は、図1の様に、TFT(Thin Film Transistor)部、電極および配線等の能動素子が形成されたアレイ基板100と、共通電極や画像を表示するためのカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板200とを備えている。各基板100,200は、シール材40により例えば5〜10μmの隙間をあけて相互に貼り合わされており、それらの隙間には、シール材40により外部に漏れない様に液晶30が封止されている。以下、従来の液晶表示装置の各部分と対応する部分には同一符号を付し、従来の液晶表示装置と異なる点を説明する。
Embodiment 1 FIG.
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device according to this embodiment includes an
アレイ基板100は、ガラス板等の透明絶縁性基板110(第1の透明絶縁性基板)と、透明絶縁性基板110の外側主面側に応力緩和層510を介して配設されたガラス板等の透明絶縁性の補助基板511(第1の補助基板)と、補助基板511の外側主面に接着層130により接着された偏光板120(第1の偏光板)とを備えている。アレイ基板100の内側主面上には、TFT部、画素部および容量を含む能動素子部140と、能動素子部140に電気信号伝達するための引き出し配線部141とが形成されている。尚、この実施の形態では、補助基板511は、偏光板120の内側主面に配設されているが、偏光板120の外側主面に配設されても構わない。
The
補助基板511は、偏光板120が比較的に柔らかい場合にその強度を保持するためのものである。
The
応力緩和層510は、透明絶縁性基板110と補助基板511とをそれらの主面方向に相対的に変位可能に互いに貼り合わせるものであり、例えばそれら各基板110,511と同程度の屈折率を有する液状体により形成される。
The
この応力緩和層510は、上記の様に各基板110,510を主面方向に相対的に変位可能に貼り合わせることで、アレイ基板100の湾曲の際に偏光板120に発生する応力を緩和する働きをする。またこの応力緩和層510は、上記の様に液状体で形成されることで、各基板110,511を互いに貼り合せる際に各基板110,511間に気泡が入ることを防止する働きをする。またこの応力緩和層510は、上記の様に各基板110,511と同程度の屈折率を有することで、偏光板120と補助基板511との間での光源光の多重反射による画像の劣化を防止する働きをする。
The
またカラーフィルタ基板200は、ガラス板等の透明絶縁性基板210(第2の透明絶縁性基板)と、透明絶縁性基板210の外側主面上に応力緩和層520(第2の応力緩和層)を介して配設されたガラス板等の透明絶縁性の補助基板521(第2の補助基板)と、補助基板521の外側主面上に接着層230により接着された偏光板220(第2の偏光板)とを備えている。カラーフィルタ基板200の内側主面上には、フィルタ層および共通電極からなるフィルタ電極部240が形成されている。尚、この実施の形態では、補助基板521は、偏光板220の内側主面に配設されているが、偏光板220の外側主面に配設されても構わない。
The
補助基板521は、偏光板220が比較的に柔らかい場合にその強度を保持するためのものである。
The
応力緩和層520は、透明絶縁性基板210と補助基板521とをそれらの主面方向に相対的に変位可能に互いに貼り合わせるものであり、例えばそれら各基板210,521と同程度の屈折率を有する液状体により形成される。
The
この応力緩和層520は、上記の様に各基板210,520を主面方向に相対的に変位可能に貼り合わせることで、カラーフィルタ基板200の湾曲の際に偏光板220に発生する応力を緩和する働きをする。またこの応力緩和層520は、上記の様に液状体で形成されることで、各基板210,521を互いに貼り合せる際に各基板210,521間に気泡が入ることを防止する働きをする。またこの応力緩和層520は、上記の様に各基板210,521と同程度の屈折率を有することで、偏光板220と補助基板521との間での光源光の多重反射による画像の劣化を防止する働きをする。
The
尚、透明絶縁性基板110,210および補助基板511,521と同程度の屈折率の液状体には、カーギル標準屈折液(販売元 モリテックス社)などの合成オイルを用いることができる。この合成オイルでは、屈折率を1.30〜2.11の範囲で選べるため、ガラス板(屈折率約1.5)などに充分対応できる。
In addition, a synthetic oil such as Cargill standard refraction liquid (manufactured by Moritex Co., Ltd.) can be used for the liquid material having the same refractive index as that of the transparent insulating
尚、補助基板511,521は、0.05mm〜0.10mm程度の厚さのガラス板またはアクリル板が適当である。
The
この液晶表示装置では、図9の様に液晶表示装置を湾曲した場合、アレイ側偏光板120に発生する応力は、アレイ側応力緩和層510により各基板110,511間の主面方向の相対的変位が許容されることで緩和され、またカラーフィルタ側偏光板220に発生する応力は、カラーフィルタ側応力緩和層520により各基板210,521間の主面方向の相対的変位が許容されることで緩和され、その結果、各偏光板120,220の偏光方向121c,221cは、図23の様に互いに直交した状態に保たれる。即ち、各偏光板120,220の偏光方向121c,221cの狭角(直角)と、液晶30による偏光成分の回転量(90°)とが一致し、これにより、例えば、液晶表示装置のTFT部がオン状態の場合は、画素面が光源光により発光されず、他方、液晶表示装置のTFT部がオフ状態の場合は、画素面が光源光により発光され、コントラストの高い品質の良い画像が表示される。
In this liquid crystal display device, when the liquid crystal display device is bent as shown in FIG. 9, the stress generated in the array-side
以上の様に構成された液晶表示装置によれば、アレイ側透明絶縁性基板110とアレイ側偏光板120との間にアレイ側応力緩和層510が配設され、カラーフィルタ側透明絶縁性基板210とカラーフィルタ側偏光板220との間にカラーフィルタ側応力緩和層520が配設されるので、それら各応力緩和層510,520により、液晶表示装置の湾曲の際に各偏光板120,220に発生する応力を緩和でき、これにより湾曲状態でもコントラストの高い品質の良い画像を表示できる。
According to the liquid crystal display device configured as described above, the array-side
実施の形態2.
この実施の形態は、実施の形態1に係る液晶表示装置の製造方法である。以下、複数(例えば4つ)の液晶表示装置をまとめて製造する場合で説明する。
This embodiment is a method of manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment. Hereinafter, a case where a plurality of (for example, four) liquid crystal display devices are manufactured together will be described.
まず図2および図3の様に、例えば矩形のアレイ基板本材111と、例えば矩形のカラーフィルタ基板本材211とを用意する。それら各基板本材111,211は、例えば0.5〜1.0mmの厚さのガラス板により形成されている。アレイ基板本材111の上面上には、各液晶表示装置の能動素子部140および引き出し配線部141等が微細加工技術により形成されている。またカラーフィルタ基板本材211の下面には、各液晶表示装置のフィルタ電極部240が微細加工技術により形成されている。
First, as shown in FIGS. 2 and 3, for example, a rectangular array substrate
次に、アレイ基板本材111上の各能動素子部140の周囲にシール材40を例えば矩形の枠状に塗布する。更に、アレイ基板本材111の周縁に渡ってダミーシール材41を枠状に塗布する。シール材40およびダミーシール材41には、加熱することで硬化する熱硬化型あるいは紫外線等の光を照射することで硬化する光硬化型のエポキシ系接着剤などが用いられる。
Next, the sealing
次に、液晶材料31を、各シール材40で囲われた各能動素子部140上に滴下する。
Next, the
その後、図4の様に、アレイ基板本材111とカラーフィルタ基板本材211とを、相互に位置決めしてシール材40,41を接着材として貼り合わせる。そしてシール材40,41を硬化させて、それら各基板本材111,211を互いに接着固定する。この状態で、液晶材料31は、それら各基板本材111,211により挟まれてシール材40内に拡がって液晶30となる。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the array substrate
その後、図5の様に、アレイ基板本材111とカラーフィルタ基板本材211とを化学的機械研磨法(Chemical Mechanical Polishing)や化学エッチング法(Chemical Etching)により薄板化する。これらの方法により、各基板本材111,211を約0.1mmまで薄板化することが可能である。
After that, as shown in FIG. 5, the array substrate
その後、アレイ基板本材111およびカラーフィルター基板本材211を、図6の点線Bに沿って切断して、図7の様に各液晶表示装置毎のアレイ側透明絶縁性基板110(第1の透明絶縁性)およびカラーフィルタ側透明絶縁性基板210(第2の透明絶縁性)に分割する。以後、図7の様に各液晶表示装置毎に分割したものを液晶板600と呼ぶ。
After that, the array substrate
次に図8の様に、アレイ側補助基板511(第1の補助基板)の一方主面(ここでは下面)に接着層130を介してアレイ側偏光板120(第1の偏光板)を配設したものと、カラーフィルタ側補助基板521(第2の透明絶縁性基板)の一方主面(ここでは上面)に接着層230を介してカラーフィルタ側偏光板220(第2の偏光板)を配設したものとを用意する。
Next, as shown in FIG. 8, the array-side polarizing plate 120 (first polarizing plate) is disposed on one main surface (here, the lower surface) of the array-side auxiliary substrate 511 (first auxiliary substrate) via the
そして、そのアレイ側補助基板511の上面に応力緩和層となる液状体513を塗布し、各基板110,511間に空気か入らない様に、その液状体513を介して上記のアレイ側補助基板511の上面を液晶板600のアレイ側透明絶縁性基板110の下面に貼着する。同様に、液晶板600のカラーフィルタ側透明絶縁性基板210の上面に応力緩和層となる液状体523を塗布し、各基板210,521間に空気か入らない様に、その液状体523を介して上記のカラーフィルタ側補助基板521の下面を液晶板600のカラーフィルタ側透明絶縁性基板210の上面に貼着する。尚、上記の液状体513,523は、ガラスあるいはアクリル樹脂と同程度の屈折率を有する液状体(等屈折率液)であり、適度に粘性を有するものが適当である。
Then, a
図1は、上記の貼着により、液状体513,523を介して液晶板600の各透明絶縁性基板110,210に上記の補助基板511,512が配設された状態を示したものである。この状態では、アレイ側液状体513は、各基板110,511間に挟まれて拡げられてアレイ側応力緩和層510(第1の応力緩和層)となり、同様に、カラーフィルタ側液状体523は、各基板210,521間に挟まれて拡げられてカラーフィルタ側応力緩和層520(第2の応力緩和層)となっている。
FIG. 1 shows a state in which the
この様にして、実施の形態1に係る液晶表示装置が製造される。尚、この後、制御用プリント基板やバックライトが取り付けられ、筐体に収容されて完成品となる。液晶表示装置に応力を加えて湾曲させる工程としては、例えば、バックライトが取り付けられる工程や、筐体に収容される工程などがある。 In this way, the liquid crystal display device according to Embodiment 1 is manufactured. After this, a control printed circuit board and a backlight are attached and housed in a housing to be a finished product. Examples of the step of bending the liquid crystal display device by applying stress include a step of attaching a backlight and a step of housing in a housing.
以上に説明した液晶表示装置の製造方法によれば、アレイ側透明絶縁性基板110の外側にアレイ側応力緩和層510を介してアレイ側偏光板120を配設すると共に、カラーフィルタ側透明絶縁性基板210の外側にカラーフィルタ側応力緩和層520を介してカラーフィルタ側偏光板220を配設するので、請求項1に係る液晶表示装置(湾曲状態でもコントラストの高い品質の良い画像を表示できる液晶表示装置)を製造できる。
According to the manufacturing method of the liquid crystal display device described above, the array-side
また、アレイ側偏光板120の一方主面(ここでは上面)にアレイ側補助基板511を配設すると共に、カラーフィルタ側偏光板220の一方主面(ここでは下面)にカラーフィルタ側補助基板521を配設するので、各偏光板120,220が比較的に柔らかい場合でもその強度を保持した液晶表示装置を製造できる。
In addition, an array side
実施の形態3.
図12の様に、上記の実施の形態1に係る液晶表示装置において、アレイ側透明絶縁性基板110(第1の透明絶縁性基板)とアレイ側補助基板511(第1の補助基板)とを接着層514により部分的に接着固定すると共に、カラーフィルタ側透明絶縁性基板210(第2の透明絶縁性基板)とカラーフィルタ側補助基板521(第2の補助基板)とを接着層524により部分的に接着固定してもよい。図12では、アレイ側透明絶縁性基板110の周縁の一辺に接着層514を設けることで、各基板110,511を部分的に接着固定し、同様に、カラーフィルタ側透明絶縁性基板210の周縁の一辺に接着層524を設けることで、各基板210,521を部分的に接着固定している。
Embodiment 3 FIG.
As shown in FIG. 12, in the liquid crystal display device according to the first embodiment, an array side transparent insulating substrate 110 (first transparent insulating substrate) and an array side auxiliary substrate 511 (first auxiliary substrate) are provided. The
この様に、アレイ側の各基板110,511が接着層514により部分的に互いに固定され、且つカラーフィルタ側の各基板210,521が接着層524により部分的に互いに固定されるので、図10の様に、偏光板120,220と透明絶縁性基板110,210との相対的配置が大きくずれること無く、液晶表示装置を応力を加えて湾曲させる事ができる。
In this way, the
実施の形態4.
この実施の形態は、実施の形態3に係る液晶表示装置の製造方法である。
Embodiment 4 FIG.
This embodiment is a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the third embodiment.
図7の様に、実施の形態2と同様に、液晶板600を用意する。
As shown in FIG. 7, a
次に図11の様に、アレイ側補助基板511(第1の補助基板)の一方主面(ここでは下面)に接着層130を介してアレイ側偏光板120(第1の偏光板)を配設したものと、カラーフィルタ側補助基板521(第2の補助基板)の一方主面(ここでは上面)に接着層230を介してカラーフィルタ側偏光板220(第2の偏光板)を配設したものとを用意する。そしてそのアレイ側補助基板511の上面に部分的(例えばその上面の周縁の一辺)に接着層514を形成すると共に、そのカラーフィルタ側補助基板521の下面に部分的(例えばその下面の周縁の一辺)に接着層524を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, the array-side polarizing plate 120 (first polarizing plate) is arranged on one main surface (here, the lower surface) of the array-side auxiliary substrate 511 (first auxiliary substrate) via the
その後、実施の形態2と同様に、上記のアレイ側補助基板511の上面に応力緩和層となる液状体513を塗布し、各基板110,511間に空気か入らない様に、その液状体513および上記の接着層514を介して上記のアレイ側補助基板511の上面を液晶板600のアレイ側透明絶縁性基板110の下面に貼着する。同様に、液晶板600のカラーフィルタ側透明絶縁性基板210の上面に応力緩和層となる液状体523を塗布し、各基板210,521間に空気か入らない様に、その液状体523および上記の接着層524を介して上記のカラーフィルタ側補助基板521の下面を液晶板600のカラーフィルタ側透明絶縁性基板210の上面に貼着する。
Thereafter, as in the second embodiment, a
図12は、上記の貼着により、液状体513,523および接着層514,524を介して液晶板600の各透明絶縁性基板110,210に上記の補助基板511,512が配設された状態を示したものである。この状態では、アレイ側液状体513は、各基板110,511間に挟まれて拡げられてアレイ側応力緩和層510(第1の応力緩和層)となり、同様に、カラーフィルタ側液状体523は、各基板210,521間に挟まれて拡げられてカラーフィルタ側応力緩和層520(第2の応力緩和層)となっている。また、各基板110,511は、接着層514により互いに部分的に(例えば基板511の上面の周縁の一辺部分で)接着固定されており、同様に、各基板210,521は、接着層524により互いに部分的に(例えば基板521の下面の周縁の一辺部分で)接着固定されている。この様にして、実施の形態3に係る液晶表示装置が製造される。
FIG. 12 shows a state in which the
以上に説明した液晶表示装置の製造方法によれば、アレイ側透明絶縁性基板110側およびアレイ側偏光板120側を、接着層514により部分的に互いに固定すると共に、アラーフィルタ側透明絶縁性基板210側およびカラーフィルタ側偏光板220側を、接着層524により部分的に互いに固定するので、請求項3に係る液晶表示装置(偏光板120,220と透明絶縁性基板110,210との相対的配置が大きくずれること無く、応力を加えて湾曲できる液晶表示装置)を製造できる。
According to the method for manufacturing a liquid crystal display device described above, the array-side transparent insulating
尚、実施の形態1〜4では、偏光板120,240の強度が低い場合を前提とし、その強度を保持するために補助基板511,521を備える場合で説明したが、偏光板120,240に充分強度が有る場合は、補助基板511,521は(従って接着層130,230も)無くても構わない。
Although the first to fourth embodiments have been described on the assumption that the
実施の形態5.
実施の形態1,3に係る液晶表示装置では、一度湾曲させた後に再度形状を変えて使用することが可能である。しかし、使用用途によっては、一度湾曲した後に形状の変更が不要な場合(即ち湾曲後その湾曲状態を固定したい場合)がある。例えば、周囲のデザインや機能に調和した広告用の表示装置や、自動車等の計器表示に用いる場合などが挙げられる。
Embodiment 5. FIG.
In the liquid crystal display devices according to Embodiments 1 and 3, it is possible to change the shape again after being bent once. However, depending on the intended use, there is a case where it is not necessary to change the shape after bending once (that is, when it is desired to fix the curved state after bending). For example, the display device for advertisement in harmony with the surrounding design and functions, and the case where it is used for an instrument display of an automobile or the like can be mentioned.
この実施の形態では、湾曲後その湾曲形状を固定できる液晶表示装置の製造方法を提供する。 In this embodiment, a method of manufacturing a liquid crystal display device that can fix the curved shape after bending is provided.
図13の様に、実施の形態2と同様に、液晶板600を用意する。そして、例えば偏光板120(第1の偏光板)の上面に、応力緩和層(第1の応力緩和層)として機能可能な接着層515を形成し、各基板120,110間に空気か入らない様に、その接着層515を介して上記の偏光板120を液晶板600のアレイ側透明絶縁性基板110(第1の透明絶縁性基板)の下面に貼着する。同様に、例えば偏光板220(第2の偏光板)の下面に、応力緩和層(第2の応力緩和層)として機能可能な接着層525を形成し、各基板210,220間に空気か入らない様に、その接着層525を介して上記の偏光板220を液晶板600のカラーフィルタ側透明絶縁性基板210(第2の透明絶縁性基板)の上面に貼着する。尚、接着層515,525には、熱硬化型あるいは光硬化型等の接着材が用いられている。
As shown in FIG. 13, a
図14は、上記の貼着により、接着層515,525を介して液晶板600の各透明絶縁性基板110,210に偏光板120,220が配設された状態を示したものである。この状態では、接着層515,525はそれぞれ、まだ硬化されておらず、実施の形態1と同様、応力緩和層として機能する。そしてこの状態で、液晶表示装置を例えば図15の様に所望の形状に湾曲させ、その形状を保持した状態で接着層515,525を硬化させて、その湾曲形状を固定する。
FIG. 14 shows a state in which the
以上の様に構成された液晶表示装置の製造方法によれば、熱硬化型または光硬化型の接着層515,525を介して液晶板600の各透明絶縁性基板110,210に偏光板120,220を配設して、液晶表示装置を所望の形状に湾曲させた後で上記の接着層515,525を硬化させてその湾曲形状を固定するので、湾曲状態でもコントラストの高い品質の良い画像を表示でき、且つ湾曲後その湾曲状態を固定できる液晶表示装置を製造できる。
According to the manufacturing method of the liquid crystal display device configured as described above, the
尚、この実施の形態は、液晶表示装置の製造方法だけでなく、液晶表示装置も含むものである。 Note that this embodiment includes not only a method for manufacturing a liquid crystal display device but also a liquid crystal display device.
尚、この実施の形態は、実施の形態1,2において応力緩和層として熱硬化型または光硬化型の接着材を用いた場合に相当する。 This embodiment corresponds to the case where a thermosetting or photocurable adhesive is used as the stress relaxation layer in the first and second embodiments.
実施の形態6.
実施の形態5では、接着層515(525)の粘性が低い場合(図14)、液晶表示装置を湾曲する際に、偏光板120(220)と透明絶縁性基板110(210)との相対的配置が大きくずれる場合がある。この実施の形態は、その様な不具合を克服した液晶表示装置の製造方法を提供する。
Embodiment 6 FIG.
In the fifth embodiment, when the viscosity of the adhesive layer 515 (525) is low (FIG. 14), when the liquid crystal display device is bent, the polarizing plate 120 (220) and the transparent insulating substrate 110 (210) are relative to each other. Arrangement may be greatly shifted. This embodiment provides a method of manufacturing a liquid crystal display device that overcomes such problems.
まず図13の様に、実施の形態5と同様、液晶板600を用意する。そして、例えば偏光板120の上面に、応力緩和層(第1の応力緩和層)として機能可能な接着層515を形成し、各基板120,110間に空気か入らない様に、その接着層515を介して上記の偏光板120を液晶板600のアレイ側透明絶縁性基板110の下面に貼着する。同様に、例えば偏光板220の下面に、応力緩和層(第2の応力緩和層)として機能可能な接着層525を形成し、各基板210,525間に空気か入らない様に、その接着層525を介して上記の偏光板220を液晶板600のカラーフィルタ側透明絶縁性基板210の上面に貼着する。尚、接着層515,525には、実施の形態5と同様、熱硬化型あるいは光硬化型等の接着材が用いられている。
First, as shown in FIG. 13, a
図14は、上記の貼着により、接着層515,525を介して液晶板600の各透明絶縁性基板110,210に偏光板120,220が配設された状態を示したものである。この状態では、接着層515,525は、まだ硬化されておらず、実施の形態1と同様、応力緩和層として機能する。
FIG. 14 shows a state in which the
そしてこの状態で、図16の様に、接着層515(525)の部分515a(525a)(例えば偏光板120(220)の上面の周縁の一辺上の部分)を部分的に硬化させて透明絶縁性基板110(210)に偏光板120(220)とを部分的に接着固定する。これにより、接着層515(525)の応力緩和層(第1の応力緩和層(第2の応力緩和層))としての機能を維持しつつ、偏光板120(220)と透明絶縁性基板110(210)との相対的配置が大きくずれる事を防止できる。そしてこの状態で、液晶表示装置を例えば図17の様に所望の形状に湾曲させて、その形状を保持した状態で接着層515,525の残部を硬化させて、その湾曲形状を固定する。
Then, in this state, as shown in FIG. 16, a
以上の様に構成された液晶表示装置の製造方法によれば、アレイ側接着層515を部分的に硬化させることで、アレイ側透明絶縁性基板110側およびアレイ側偏光板120側を部分的に互いに接着固定すると共に、カラーフィルタ側接着層525を部分的に硬化させることで、カラーフィルタ側透明絶縁性基板210側およびカラーフィルタ側偏光板220側を部分的に互いに接着固定し、この状態で、液晶表示装置を所望の形状に湾曲させ、その湾曲状態を保持した状態で、各接着層515,525の残部を硬化させるので、実施の形態5の様に接着層514,524を設けずに、湾曲状態でもコントラストの高い品質の良い画像を表示でき、且つ湾曲後その湾曲状態を固定できる液晶表示装置を製造できる。
According to the method of manufacturing a liquid crystal display device configured as described above, the array side transparent insulating
尚、実施の形態5,6では、明絶縁性基板110,210の全面に接着層515,525を形成する場合で説明したが、接着層515,525の透過率が低い場合は、高い表示性能が得られないので、その場合は、実施の形態3,4の接着層の514,524様に、接着層515,525を明絶縁性基板110,210の周縁にのみ形成し、明絶縁性基板110,210の中央(画素エリア)には液状体513,523を散布してもよい。この様にしても、実施の形態5,6と同様の効果を得ることができる。
In the fifth and sixth embodiments, the case where the
更には、透明絶縁性基板110,210と偏光板120,220の間に、気泡などが入らず、画質の劣化を招くことが無い場合は、液状体513,523を散布しなくても構わない。
Furthermore, if bubbles do not enter between the transparent insulating
尚、図9,10,15,17の様に、液晶表示装置の湾曲時に偏光板120,220の湾曲方向の長さと透明絶縁性基板110,210の湾曲方向の長さとが一致する様にすれば(即ち、透明絶縁性基板110,210の湾曲方向の端部が偏光板120,220により覆われる様にすれば)、基板本材111,211(図6)の切断時に、透明絶縁性基板110,210の切断部にクラック等が発生しても、そのクラック等により透明絶縁性基板110,210が割れを防止することができる。即ち、液晶表示装置の湾曲状態の凸側では、偏光板220の湾曲方向の長さを透明絶縁性基板210の湾曲方向の長さよりも長く形成し、液晶表示装置の湾曲状態の凹側では、偏光板120の湾曲方向の長さを透明絶縁性基板110の湾曲方向の長さより短く形成する。
9, 10, 15, and 17, the lengths of the
また、実施の形態1〜6は、湾曲した液晶表示装置に関して説明したが、平坦な液晶表示装置において、透明絶縁性基板110,210と偏光板120,220の収縮率の違いによる表示エリアの反りが発生する場合に、その反りを防止する手段として適用してもよい。その場合は、応力緩和層により表示エリアの反りが防止されて、平坦な液晶表示装置を実現できる。さらに、補助基板511および521に、透明性絶縁基板を用いる例を示したが、画面の帯電などが画質等に影響する場合には、導電性の基板や透明性絶縁基板に導電層を形成したものを用いても構わない。また、補助基板には、金属膜や透明導電膜を形成することにより静電誘導型タッチパネル等の機能を有した基板を用いてもよい。さらに、本発明を、偏光板の伸縮による画質の劣化を解消する手段として示したが、偏光板と透明性絶縁基板間に発生する応力による、各基板間(100と200)の隙間の高さズレによる画質劣化を解消するのにも有効である。
In the first to sixth embodiments, the curved liquid crystal display device has been described. However, in a flat liquid crystal display device, the display area is warped due to a difference in shrinkage between the transparent insulating
尚、実施の形態5,6において、実施の形態1−4の様に偏光板120,240の一方主面にその強度を保持するための補助基板511,521を配設しても構わない。
In the fifth and sixth embodiments, as in the first to fourth embodiments,
31 液晶材料、40 シール材、41 ダミーシール材、100 アレイ基板、110,210 透明絶縁性基板、111 アレイ基板本材、120,220 偏光板、130,230 接着層、140 能動素子部、141 引き出し配線部、200 カラーフィルタ基板、211 カラーフィルタ基板本材、240 フィルタ電極部、510,520 応力緩和層、511,521 補助基板、513,523 液状体、514,524 接着層、515,525 接着層。 31 Liquid crystal material, 40 Sealing material, 41 Dummy sealing material, 100 Array substrate, 110, 210 Transparent insulating substrate, 111 Array substrate main material, 120, 220 Polarizing plate, 130, 230 Adhesive layer, 140 Active element part, 141 Drawer Wiring portion, 200 color filter substrate, 211 color filter substrate main material, 240 filter electrode portion, 510, 520 stress relaxation layer, 511, 521 auxiliary substrate, 513, 523 liquid, 514, 524 adhesive layer, 515, 525 adhesive layer .
Claims (15)
前記第1および第2の透明絶縁性基板の間に封止された液晶と、
それぞれ前記第1および第2の透明絶縁性基板の外側に配設された第1および第2の偏光板と、
前記第1の透明絶縁性基板と前記第1の偏光板との間に配設され、湾曲時に前記第1の偏光板に生じる応力を緩和する第1の応力緩和層と、
前記第2の透明絶縁性基板と前記第2の偏光板との間に配設され、湾曲時に前記第2の偏光板に生じる応力を緩和する第2の応力緩和層と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 First and second transparent insulating substrates;
A liquid crystal sealed between the first and second transparent insulating substrates;
First and second polarizing plates respectively disposed outside the first and second transparent insulating substrates;
A first stress relaxation layer disposed between the first transparent insulating substrate and the first polarizing plate to relieve stress generated in the first polarizing plate during bending;
A second stress relaxation layer disposed between the second transparent insulating substrate and the second polarizing plate to relieve stress generated in the second polarizing plate during bending;
A liquid crystal display device comprising:
前記第2の応力緩和層は、前記第2の透明絶縁性基板と同程度の屈折率を有する液状体により形成されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 The first stress relaxation layer is formed of a liquid material having a refractive index comparable to that of the first transparent insulating substrate,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second stress relaxation layer is formed of a liquid material having a refractive index comparable to that of the second transparent insulating substrate.
前記第2の透明絶縁性基板および前記第2の偏光板は、接着層により部分的に互いに固定されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の液晶表示装置。 The first transparent insulating substrate and the first polarizing plate are partially fixed to each other by an adhesive layer,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second transparent insulating substrate and the second polarizing plate are partially fixed to each other by an adhesive layer.
前記第2の偏光板の一方主面に、前記第2の偏光板の強度を保持する第2の補助基板が配設されることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の液晶表示装置。 A first auxiliary substrate that holds the strength of the first polarizing plate is disposed on one main surface of the first polarizing plate,
6. The second auxiliary substrate for maintaining the strength of the second polarizing plate is disposed on one main surface of the second polarizing plate. Liquid crystal display device.
(b)前記第1の透明絶縁性基板の外側に第1の応力緩和層を介して第1の偏光板を配設すると共に、前記第2の透明絶縁性基板の外側に第2の応力緩和層を介して第2の偏光板を配設する工程と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 (A) sealing a liquid crystal between the first and second transparent insulating substrates to form a liquid crystal plate;
(B) A first polarizing plate is disposed outside the first transparent insulating substrate via a first stress relaxation layer, and a second stress relaxation is performed outside the second transparent insulating substrate. Disposing a second polarizing plate through the layer;
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
前記第2の応力緩和層は、前記第2の透明絶縁性基板と同程度の屈折率を有する液状体により形成されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の製造方法。 The first stress relaxation layer is formed of a liquid material having a refractive index comparable to that of the first transparent insulating substrate.
9. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 8, wherein the second stress relaxation layer is formed of a liquid material having a refractive index comparable to that of the second transparent insulating substrate.
(c)前記液晶表示装置を所望の形状に湾曲させ、その湾曲状態を保持した状態で、前記第1および第2の応力緩和層を硬化させる工程、
を更に備えることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の製造方法。 The first and second stress relaxation layers are formed of a thermosetting or photocurable adhesive,
(C) curving the liquid crystal display device into a desired shape and curing the first and second stress relaxation layers in a state where the curved state is maintained;
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 8, further comprising:
(c)前記第1の応力緩和層を部分的に硬化させることで、前記第1の透明絶縁性基板および前記第1の偏光板を部分的に互いに固定すると共に、前記第2の応力緩和層を部分的に硬化させることで、前記第2の透明絶縁性基板および前記第2の偏光板を部分的に互いに固定する工程と、
(d)前記液晶表示装置を所望の形状に湾曲させ、その湾曲状態を保持した状態で、前記第1および第2の応力緩和層の残部を硬化させる工程と、
を更に備えることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の製造方法。 The first and second stress relaxation layers are formed of a thermosetting or photocurable adhesive,
(C) The first stress relaxation layer is partially cured to partially fix the first transparent insulating substrate and the first polarizing plate to each other, and the second stress relaxation layer. Partially fixing the second transparent insulating substrate and the second polarizing plate to each other, and
(D) curving the liquid crystal display device into a desired shape and curing the remaining portions of the first and second stress relaxation layers in a state where the curved state is maintained;
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 8, further comprising:
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