JP2009258241A - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶表示装置に係り、特に、一対の基板間のギャップを支持する柱状スペーサを備えた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device including columnar spacers that support a gap between a pair of substrates.
平面表示装置として代表的な液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータやテレビなどのOA機器などの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、ゲーム機などの表示装置としても利用されている。 A typical liquid crystal display device as a flat display device is used in various fields as a display device for OA equipment such as a personal computer and a television by utilizing features such as light weight, thinness, and low power consumption. In recent years, liquid crystal display devices are also used as mobile terminal devices such as mobile phones, display devices such as car navigation devices and game machines.
液晶表示装置は、シール材を介して貼り合わせられたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持して構成された液晶表示パネルを備えている。 The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel configured by holding a liquid crystal layer between an array substrate and a counter substrate bonded together with a sealing material.
近年、液晶表示パネルでは、応答速度の向上や視野角の拡大といった要求に対応すべく、狭ギャップ化する傾向にある。また、液晶表示装置の薄型化への要求も高まっており、基板が薄型化する傾向にある。このため、押圧に対する耐性を十分に確保する必要がある。特に、製品仕様がタッチパネル仕様の場合には、押圧に対してより高い耐性が必要となる。 In recent years, liquid crystal display panels have a tendency to narrow the gap in order to meet demands for improving response speed and widening the viewing angle. In addition, demands for thinning liquid crystal display devices are increasing, and the substrate tends to be thinned. For this reason, it is necessary to ensure sufficient resistance to pressing. In particular, when the product specification is a touch panel specification, higher resistance to pressing is required.
押圧に対する耐性は、液晶表示パネルの内部に配置する柱状スペーサの密度を増やすことによって向上するが、低温環境下で衝撃を受けた場合には、液晶表示パネルが急激に撓んだ後に戻る際、液晶層が追従できず、液晶層に空隙が発生して表示に不具合を生じることがある。 The resistance to pressing is improved by increasing the density of the columnar spacers arranged inside the liquid crystal display panel, but when subjected to an impact in a low temperature environment, when the liquid crystal display panel returns after being bent rapidly, The liquid crystal layer cannot follow, and a gap may be generated in the liquid crystal layer, resulting in a display defect.
このような課題に対して、例えば、引用文献1によれば、カラーフィルタ基板にほぼ同じ高さのスペーサを設け、TFT基板においてドレイン線と対向電圧信号線との交差部に一部のスペーサ1bが接し、TFT基板とカラーフィルタ基板との隙間を維持形成する技術が開示されている。特に、この引用文献1においては、ドレイン線の上に別のスペーサ1cを設け、対向電圧信号線の厚さの分だけスペーサとTFT基板との間に隙間が生じ、その隙間に液晶が存在するように構成されている。
To deal with such a problem, for example, according to the cited
このようなスペーサ1cは、通常、TFT基板に接していないが、両基板に対して垂直な力が外部からかかった場合にスペーサ1bが押しつぶされて弾性変形し、TFT基板とカラーフィルタ基板との隙間が狭まり、スペーサ1cもTFT基板と接触して加重を受け止める。
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、押圧耐性を向上することが可能な液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of improving the pressure resistance.
この発明の第1の態様による液晶表示装置は、
複数の画素によって構成されたアクティブエリアを備えた液晶表示装置であって、
前記画素のそれぞれに配置された画素電極と、配線上に配置され導電材料によって形成された凸状体と、前記凸状体の上に配置された有機絶縁膜と、を備えた第1基板と、
前記画素電極のそれぞれに対向した対向電極と、配向膜を介して前記有機絶縁膜と接触する第1柱状スペーサと、前記配線の前記凸状体及び前記有機絶縁膜が配置されていない部分と対向しギャップを形成する第2柱状スペーサと、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、
備えたことを特徴とする。
A liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention provides:
A liquid crystal display device having an active area composed of a plurality of pixels,
A first substrate comprising: a pixel electrode disposed on each of the pixels; a convex body disposed on a wiring and formed of a conductive material; and an organic insulating film disposed on the convex body; ,
A counter electrode facing each of the pixel electrodes, a first columnar spacer in contact with the organic insulating film through an alignment film, and a portion where the convex body and the organic insulating film of the wiring are not disposed And a second columnar spacer that forms a gap, and a second substrate,
A liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate;
It is characterized by having.
この発明の第2の態様による液晶表示装置は、
絶縁基板上に、厚膜部と、前記厚膜部よりも薄い膜厚の薄膜部と、前記厚膜部よりも薄く前記薄膜部よりも厚い中間部と、を備えた第1基板と、
前記第1基板の前記厚膜部に接触する第1柱状スペーサと、前記薄膜部に対向し第1ギャップを形成する第2柱状スペーサと、前記中間部に対向し前記第1ギャップよりも小さい第2ギャップを形成する第3柱状スペーサと、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、
備えたことを特徴とする。
A liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention provides:
On the insulating substrate, a first substrate comprising a thick film portion, a thin film portion having a thickness thinner than the thick film portion, and an intermediate portion thinner than the thick film portion and thicker than the thin film portion,
A first columnar spacer that contacts the thick film portion of the first substrate; a second columnar spacer that faces the thin film portion and forms a first gap; and a second columnar spacer that faces the intermediate portion and is smaller than the first gap. A second substrate comprising a third columnar spacer forming a two gap;
A liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate;
It is characterized by having.
この発明によれば、第1基板において凸状体及び有機絶縁膜が積層された部分に接触する第1柱状スペーサにより第1基板と第2基板との間に液晶層を保持するセルギャップが支持され、また、第1基板と第2柱状スペーサとが凸状体及び有機絶縁膜の厚み分だけギャップを持って対向している。 According to this invention, the cell gap that holds the liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate is supported by the first columnar spacer that contacts the portion where the convex body and the organic insulating film are laminated on the first substrate. The first substrate and the second columnar spacer are opposed to each other with a gap corresponding to the thickness of the convex body and the organic insulating film.
このような状態において、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第1柱状スペーサが押しつぶされて弾性変形し、第1基板と第2基板とのセルギャップが狭まり、第2柱状スペーサが第1基板と接触して加重を受け止める。このため、押圧耐性を向上することが可能となる。 In such a state, when an impact is applied from a direction perpendicular to both substrates, the first columnar spacer is crushed and elastically deformed, the cell gap between the first substrate and the second substrate is narrowed, and the second columnar shape is reduced. The spacer contacts the first substrate and receives the load. For this reason, it becomes possible to improve press tolerance.
また、有機絶縁膜は、無機系材料によって形成される絶縁膜とは異なり、長い製造時間を必要とすることなく容易に厚膜化することができる。また、有機絶縁膜の厚みは自在に制御することが可能である。このため、有機絶縁膜の有無によって、製造歩留まりを低減することなく、必要とされる押圧耐性に合わせて、第2柱状スペーサと第1基板との間にギャップを容易に調整することが可能となる。 Further, unlike an insulating film formed of an inorganic material, the organic insulating film can be easily thickened without requiring a long manufacturing time. Further, the thickness of the organic insulating film can be freely controlled. For this reason, it is possible to easily adjust the gap between the second columnar spacer and the first substrate according to the required pressure resistance without reducing the manufacturing yield, depending on the presence or absence of the organic insulating film. Become.
さらに、第2柱状スペーサと第1基板とのギャップより小さなギャップを形成する第3柱状スペーサを追加することにより、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第1柱状スペーサが押しつぶされて弾性変形し、第1基板と第2基板とのセルギャップが狭まり、まず先に、第3柱状スペーサが第1基板と接触して加重を受け止める。この第3柱状スペーサの第1基板への接触によって加重を受け止め切れなかった場合には、第3柱状スペーサが押しつぶされて弾性変形し、第1基板と第2基板とのセルギャップがさらに狭まり、第2柱状スペーサが第1基板と接触して加重を受け止めることができる。これにより、さらに押圧耐性を向上することが可能となる。 Furthermore, by adding a third columnar spacer that forms a gap smaller than the gap between the second columnar spacer and the first substrate, the first columnar spacer is crushed when an impact is applied from a direction perpendicular to both substrates. As a result, the cell gap between the first substrate and the second substrate is narrowed, and first, the third columnar spacer comes into contact with the first substrate to receive the load. If the third columnar spacer does not receive the load due to contact with the first substrate, the third columnar spacer is crushed and elastically deformed, and the cell gap between the first substrate and the second substrate is further narrowed, The second columnar spacer can contact the first substrate to receive the load. Thereby, it becomes possible to further improve the pressure resistance.
また、低温環境下での衝撃による液晶層の空隙発生も抑制され、表示不良の発生を抑制することが可能となる。 In addition, the generation of voids in the liquid crystal layer due to impact in a low temperature environment is suppressed, and the occurrence of display defects can be suppressed.
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置、特に液晶表示装置について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a display device, particularly a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、液晶表示装置は、略矩形平板状の液晶表示パネル100を備えている。すなわち、液晶表示パネル100は、一対の基板すなわちアレイ基板(第1基板)200及び対向基板(第2基板)300と、アレイ基板200と対向基板300との間に保持された液晶層400と、によって構成されている。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device includes a liquid
これらのアレイ基板200と対向基板300とは、シール材110によって貼り合わせられ、これらの間に液晶層400を保持するための所定のセルギャップを形成する。液晶層400は、アレイ基板200と対向基板300との間のセルギャップに封入された液晶組成物によって形成されている。
The
液晶表示パネル100は、シール材110によって囲まれた内側に、画像を表示する略矩形状のアクティブエリア120を備えている。このアクティブエリア120は、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。
The liquid
アレイ基板200は、アクティブエリア120において、画素PXの行方向に沿って延在する複数のゲート線Y(1、2、3、…、m)と、画素PXの列方向に沿って延在する複数のソース線X(1、2、3、…、n)と、各画素PXにおけるソース線Xとゲート線Yとの交差部に配置されたスイッチング素子220と、画素PXのそれぞれに配置されスイッチング素子220に接続された画素電極230と、を備えている。
In the
ゲート線Yとソース線Xとは、絶縁層を介して互いに交差するように配置されている。スイッチング素子220は、例えばアモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成された半導体層を備えた薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)によって構成されている。
The gate line Y and the source line X are arranged so as to cross each other through an insulating layer. The
スイッチング素子220のゲート電極222は、ゲート線Yに接続されている(あるいは、ゲート電極222は、ゲート線Yと一体的に形成されている)。スイッチング素子220のソース電極225は、ソース線Xに接続されている(あるいは、ソース225は、ソース線Xと一体的に形成されている)。スイッチング素子220のドレイン電極227は、画素電極230に接続されている。
The
対向基板300は、アクティブエリア120において、複数の画素電極230のそれぞれに対向した対向電極330を備えている。
The
また、液晶表示パネル100は、アクティブエリア120の外側に位置する外周部130に配置された接続部131を備えている。この接続部131は、信号供給源として機能する駆動ICチップやフレキシブル配線基板と接続可能である。図1に示した例では、接続部131は、対向基板300の端部300Aより外方に延在したアレイ基板200の延在部200Aに形成されている。
In addition, the liquid
アクティブエリア120に配置されたゲート線Y(1、2、3、…、m)のそれぞれは、外周部130を経由して接続部131に接続されている。また、ソース線X(1、2、3、…、n)のそれぞれも同様に、外周部130を経由して接続部131に接続されている。
Each of the gate lines Y (1, 2, 3,..., M) arranged in the
次に、アレイ基板200及び対向基板300の構造をより詳細に説明する。
Next, the structures of the
図2に示すように、アレイ基板200は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板210を用いて形成される。スイッチング素子220のゲート電極222は、ゲート線Yなどとともに絶縁基板210の上に配置されている。このゲート電極222は、ゲート絶縁膜240によって覆われている。このゲート絶縁膜240は、例えば、窒化シリコン(Si3N4)などによって形成されている。
As shown in FIG. 2, the
スイッチング素子220の半導体層242は、ゲート絶縁膜240の上に配置されている。この半導体層242には、スイッチング素子220のソース電極225及びドレイン電極227がコンタクトしている。これらのソース電極225及びドレイン電極227は、パッシベーション膜244によって覆われている。このパッシベーション膜244は、例えば、窒化シリコン(Si3N4)などによって形成されている。
The
このパッシベーション膜244は、有機絶縁膜246によって覆われている。有機絶縁膜246は、例えば、液状などの比較的粘度が低い有機系材料(例えば、熱硬化性樹脂材料、感光性樹脂材料など)を塗布するなどして成膜した後、加熱や電磁波照射などの硬化処理することによって形成可能であり、その表面は概ね平坦である。
This
画素電極230は、有機絶縁膜246の上において各画素PXに対応して配置されている。この画素電極230は、パッシベーション膜244及び有機絶縁膜246に形成されたコンタクトホールを介してスイッチング素子220のドレイン電極227と電気的に接続されている。
The
バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルにおいては、画素電極230は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。また、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型液晶表示パネルにおいては、画素電極230は、例えば、アルミニウム(Al)やモリブデン(Mo)などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。
In a transmissive liquid crystal display panel that selectively transmits backlight and displays an image, the
対向基板300は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板310を用いて形成される。
The
カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネル100は、複数種類の画素、例えば赤(R)を表示する赤色画素PXR、緑(G)を表示する緑色画素PXG、青(B)を表示する青色画素PXBを有している。
In the color display type liquid crystal display device, the liquid
図2に示した実施の形態においては、対向基板300は、アクティブエリア120において、絶縁基板310の一方の主面(液晶層と対向する面)上に、画素PX毎に配置されたカラーフィルタ層320(R、G、B)を備えている。これらのカラーフィルタ層320(R、G、B)は、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
すなわち、対向基板300は、絶縁基板310上に、赤色画素PXRに対応して赤色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる赤色カラーフィルタ層320Rを備え、緑色画素PXGに対応して緑色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる緑色カラーフィルタ層320Gを備え、さらに、青色画素PXBに対応して青色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる青色カラーフィルタ層320Bを備えている。なお、このようなカラーフィルタ層320(R、G、B)は、アレイ基板側に備えられていても良い。
That is, the
対向電極330は、アクティブエリア120において、複数の画素PXに対向するようにカラーフィルタ層320上に配置されている。この対向電極330は、例えばITOやIZOなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。
The
対向基板300は、さらに、アレイ基板200との間にセルギャップを形成するとともに維持するための柱状スペーサSPを備えている。この柱状スペーサSPは、例えば感光性樹脂材料をパターニングすることによって形成可能である。いずれの柱状スペーサSPもほぼ同一の高さに形成されている。
The
これらのアレイ基板200及び対向基板300の表面は、液晶層400に含まれる液晶分子の配向を制御するための配向膜250及び350によってそれぞれ覆われている。
The surfaces of the
反射型液晶表示パネルについては、対向基板300の外面に光学素子360が設けられている。また、透過型液晶表示パネルについては、アレイ基板200及び対向基板300の外面に、それぞれ光学素子260及び360が設けられている。これらの光学素子260及び360は、液晶層400の特性に合わせて偏光方向を設定した偏光板などを含んでいる。
For the reflective liquid crystal display panel, an
ところで、上述した柱状スペーサSPは、アクティブエリア120において、アレイ基板200と配向膜を介して接触しているものと、接触していないものとが混在している。すなわち、柱状スペーサSPは、画素電極230に重ならないソース線Xやゲート線Yなどの配線Wに対向するように配置されている。アレイ基板200において、配線Wの上には凹部及び凸部が形成され、一部の柱状スペーサSPはアレイ基板200における凸部と接触している。
By the way, in the
《基本概念》
まず、基本概念について説明する。なお、以下の説明に対応する図面では、主要部のみを図示している。
"Basic concept"
First, the basic concept will be described. In the drawings corresponding to the following description, only main parts are shown.
図3には、アレイ基板200が配線Wの上に凸部CVを有する例を示している。第1柱状スペーサSP1は、凸部CVに接触してアレイ基板200と対向基板300との間に液晶層400を保持するためのセルギャップを支持している。第2柱状スペーサSP2は、配線Wの上の凸部CVが配置されていない部分に対向しており、配線Wとの間に、概ね凸部CVの厚み相当分のギャップGを形成している。
FIG. 3 shows an example in which the
凸部CVは、配線Wの上に局所的に配置した導電材料(例えば、ゲート線Yと同一材料、ソース線Xと同一材料、半導体層242と同一材料など)及び絶縁材料(例えば、ゲート絶縁膜240と同一材料、パッシベーション膜244と同一材料、有機絶縁膜246と同一材料など)の少なくとも1つを利用して形成可能である。凸部CVの高さは、導電材料及び絶縁材料のそれぞれの膜厚や組み合わせを種々変更することにより、自在に調整可能である。
The convex portion CV has a conductive material (for example, the same material as the gate line Y, the same material as the source line X, the same material as the semiconductor layer 242) and an insulating material (for example, gate insulation) locally disposed on the wiring W. The same material as the
このような構造の液晶表示パネルにおいて、アレイ基板200及び対向基板300に対してセルギャップを狭めるような衝撃が加わった場合には、図4に示すように、アレイ基板200に接触している第1柱状スペーサSP1は押しつぶされて弾性変形し、また、第2柱状スペーサSP2がアレイ基板200に接触して(つまり、配線Wの上に接触して)、加重を受け止める。
In the liquid crystal display panel having such a structure, when an impact that narrows the cell gap is applied to the
図5には、アレイ基板200が配線Wの上に凹部CCを有する例を示している。第1柱状スペーサSP1は、アレイ基板200と接触して、セルギャップを支持している。第2柱状スペーサSP2は、配線Wの上の凹部CCに対向しており、配線Wとの間に、概ね凹部CCの深さ相当分のギャップGを形成している。
FIG. 5 shows an example in which the
凹部CCは、配線Wの上に積層された導電材料(例えば、ゲート線Yと同一材料、ソース線Xと同一材料、半導体層242と同一材料など)及び絶縁材料(例えば、ゲート絶縁膜240と同一材料、パッシベーション膜244と同一材料、有機絶縁膜246と同一材料など)の少なくとも1つに開口部を設けることによって形成可能である。凹部CCの深さは、導電材料及び絶縁材料のそれぞれの膜厚や設ける開口部の組み合わせを種々変更することにより、自在に調整可能である。
The recess CC has a conductive material (for example, the same material as the gate line Y, the same material as the source line X, the same material as the semiconductor layer 242) and the insulating material (for example, the
このような構造の液晶表示パネルにおいて、アレイ基板200及び対向基板300に対してセルギャップを狭めるような衝撃が加わった場合には、図6に示すように、アレイ基板200に接触している第1柱状スペーサSP1は押しつぶされて弾性変形し、また、第2柱状スペーサSP2がアレイ基板200に接触して(つまり、配線Wの上に接触して)、加重を受け止める。
In the liquid crystal display panel having such a structure, when an impact that narrows the cell gap is applied to the
このような基本概念に基づくと、第1柱状スペーサSP1の弾性変形によって加重を受け止め切れなかったとしても、第2柱状スペーサSP2がアレイ基板200に接触することによって受け止め切れなかった加重を受け止めることができる。当然のことながら、第2柱状スペーサSPもアレイ基板200に接触するだけでなく、さらに弾性変形して加重を受け止めることができる。
Based on such a basic concept, even if the load cannot be received due to the elastic deformation of the first columnar spacer SP1, the load that cannot be received due to the second columnar spacer SP2 contacting the
このため、液晶表示パネル100における押圧耐性を向上することが可能となる。また、低温環境下での衝撃による液晶層の空隙発生も抑制され、表示不良の発生を抑制することが可能となる。
For this reason, it becomes possible to improve the press tolerance in the liquid
なお、図3に示した例と、図5に示した例とは組み合わせても良く、この場合には、さらに押圧耐性を向上することが可能となる。 Note that the example shown in FIG. 3 and the example shown in FIG. 5 may be combined, and in this case, the pressure resistance can be further improved.
《第1実施形態》
次に、上述した基本概念を組み合わせた第1実施形態について説明する。
<< First Embodiment >>
Next, a first embodiment that combines the basic concepts described above will be described.
図7及び図8には、配線Wであるゲート線Yに柱状スペーサSPが対向する例を示している。ゲート線Yの上には、導電材料によって形成された凸状体500が配置されている。ここでは、凸状体500は、半導体層242と同一の半導体材料によって形成された第1層510と、ソース線Xと同一の導電材料によって形成された第2層520と、を積層することによって形成されている。凸状体500の高さは、概ね第1層510の膜厚と第2層520の膜厚の総和に相当する。
7 and 8 show an example in which the columnar spacer SP is opposed to the gate line Y that is the wiring W. FIG. On the gate line Y, a
より詳細には、ゲート線Yと第1層510との間には、ゲート絶縁膜240が介在している。また、凸状体500は、パッシベーション膜244及び有機絶縁膜246によって覆われている。
More specifically, the
また、同じくゲート線Yの上には、凸状体500及び有機絶縁膜246がいずれも配置されていない部分が凹所600として形成されている。ここでは、凹所600に対応して有機絶縁膜246に開口部246Hが形成され、ゲート線Yの上にゲート絶縁膜240及びパッシベーション膜244が配置されているが、凹所600としてより大きな深さを得るために、ゲート絶縁膜240及びパッシベーション膜244にも同様の開口部を設けても良い。
Similarly, on the gate line Y, a portion where neither the
このようなアレイ基板200の表面は、配向膜250によって覆われている。
The surface of the
一方、対向基板300は、カラーフィルタ層320及び対向電極330を備えている。さらに、対向基板300は、配向膜250及び350を介してアレイ基板200の凸状体500及び有機絶縁膜246が配置された部分と接触する第1柱状スペーサSP1と、ゲート線Yの凸状体500及び有機絶縁膜246が配置されていない部分(凹所600)と対向する第2柱状スペーサSP2と、を備えている。
On the other hand, the
第1柱状スペーサSP1及び第2柱状スペーサSP2は、実質的に同じ高さに形成されている。このため、第2柱状スペーサSP2は、ゲート線Yとの間に、凸状体500の高さ分と、有機絶縁膜246の膜厚相当分との総和に相当するギャップG1を形成する。つまり、通常状態においては、第2柱状スペーサSP2とアレイ基板200との間には、液晶材料が介在している。
The first columnar spacer SP1 and the second columnar spacer SP2 are formed at substantially the same height. Therefore, the second columnar spacer SP <b> 2 forms a gap G <b> 1 corresponding to the sum of the height of the
このような構成の第1実施形態によれば、アレイ基板200において凸状体500及び有機絶縁膜246が積層された部分に接触する第1柱状スペーサSP1によりアレイ基板200と対向基板300との間に液晶層400を保持するセルギャップが支持される。また、アレイ基板200と第2柱状スペーサSP2とが凸状体500及び有機絶縁膜246の厚み分だけギャップを持って対向している。
According to the first embodiment having such a configuration, the first columnar spacer SP1 that contacts the portion where the
このような状態において、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第1柱状スペーサSP1が押しつぶされて弾性変形し、アレイ基板200と対向基板300とのセルギャップが狭まり、第2柱状スペーサSP2がアレイ基板200と接触して加重を受け止める。このため、押圧耐性を向上することが可能となる。
In such a state, when an impact is applied from a direction perpendicular to both substrates, the first columnar spacer SP1 is crushed and elastically deformed, the cell gap between the
また、有機絶縁膜246は、無機系材料によって形成される絶縁膜とは異なり、長い製造時間を必要とすることなく容易に厚膜化することができる。また、有機絶縁膜246の厚みは自在に制御することが可能である。このため、有機絶縁膜246の有無によって、製造歩留まりを低減することなく、必要とされる押圧耐性に合わせて、第2柱状スペーサSP2とアレイ基板200との間にギャップを容易に調整することが可能となる。
Further, unlike the insulating film formed of an inorganic material, the organic insulating
《第2実施形態》
次に、上述した基本概念を組み合わせた第2実施形態について説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment that combines the basic concepts described above will be described.
図9及び図10には、第1実施形態と同様に、配線Wであるゲート線Yに柱状スペーサSPが対向する例を示している。ゲート線Yの上には、導電材料によって形成された凸状体500が配置されている。この凸状体500の構造については、第1実施形態と同一であり、詳細な説明を省略する。
9 and 10 show an example in which the columnar spacer SP is opposed to the gate line Y which is the wiring W, as in the first embodiment. On the gate line Y, a
また、同じくゲート線Yの上には、凸状体500及び有機絶縁膜246がいずれも配置されていない部分が第1凹所610として形成されている。また、同じくゲート線Yの上には、凸状体500が配置され、且つ、有機絶縁膜246が配置されていない部分が第2凹所620として形成されている。
Similarly, on the gate line Y, a portion where neither the
ここでは、第1凹所610及び第2凹所620に対応して有機絶縁膜246に開口部246Hが形成され、ゲート線Yの上にゲート絶縁膜240及びパッシベーション膜244が配置されているが、凹所600としてより大きな深さを得るために、ゲート絶縁膜240及びパッシベーション膜244にも同様の開口部を設けても良い。
Here, an
このようなアレイ基板200の表面は、配向膜250によって覆われている。
The surface of the
一方、対向基板300は、カラーフィルタ層320及び対向電極330に加えて、配向膜250及び350を介してアレイ基板200の凸状体500及び有機絶縁膜246が配置された部分と接触する第1柱状スペーサSP1と、ゲート線Yの上における第1凹所610と対向する第2柱状スペーサSP2と、ゲート線Yの上における第2凹所620と対向する第3柱状スペーサSP3と、を備えている。
On the other hand, in addition to the
第1柱状スペーサSP1、第2柱状スペーサSP2、及び、第3柱状スペーサSP3は、実質的に同じ高さに形成されている。このため、第2柱状スペーサSP2は、ゲート線Yとの間に、凸状体500の高さ分と、有機絶縁膜246の膜厚相当分との総和に相当するギャップG1を形成する。また、第3柱状スペーサSP3は、ゲート線Yとの間に、有機絶縁膜246の膜厚相当分との総和に相当するギャップG2を形成する。当然のことながら、ギャップG1は、ギャップG2より大きい。
The first columnar spacer SP1, the second columnar spacer SP2, and the third columnar spacer SP3 are formed at substantially the same height. Therefore, the second columnar spacer SP <b> 2 forms a gap G <b> 1 corresponding to the sum of the height of the
つまり、通常状態においては、第2柱状スペーサSP2及び第3柱状スペーサSP3とアレイ基板200との間には、液晶材料が介在している。
That is, in a normal state, the liquid crystal material is interposed between the second columnar spacer SP2 and the third columnar spacer SP3 and the
このような構成の第2実施形態によれば、アレイ基板200において凸状体500及び有機絶縁膜246が積層された部分に接触する第1柱状スペーサSP1によりアレイ基板200と対向基板300との間に液晶層400を保持するセルギャップが支持される。また、アレイ基板200と第2柱状スペーサSP2とが凸状体500及び有機絶縁膜246の厚み分だけギャップを持って対向し、しかも、アレイ基板200と第3柱状スペーサSP3とが有機絶縁膜246の厚み分だけギャップを持って対向している。
According to the second embodiment having such a configuration, the first columnar spacer SP1 that contacts the portion where the
このような状態において、両基板に対して垂直な方向から衝撃が加わった場合に第1柱状スペーサSP1が押しつぶされて弾性変形し、アレイ基板200と対向基板300とのセルギャップが狭まり、まず先に、第3柱状スペーサSP3がアレイ基板200と接触して加重を受け止める。この第3柱状スペーサSP3のアレイ基板200への接触によって加重を受け止め切れなかった場合には、第3柱状スペーサSP3が押しつぶされて弾性変形し、アレイ基板200と対向基板300とのセルギャップがさらに狭まり、第2柱状スペーサSP2がアレイ基板200と接触して加重を受け止めることができる。これにより、さらに押圧耐性を向上することが可能となる。
In such a state, when an impact is applied from a direction perpendicular to both substrates, the first columnar spacer SP1 is crushed and elastically deformed, and the cell gap between the
上述した第1実施形態及び第2実施形態によれば、セルギャップが狭められるような押圧力に対する耐性を向上することが可能となるとともに、常温環境のみならず、低温環境下においても良好な表示品位を維持することが可能となる。 According to the first embodiment and the second embodiment described above, it is possible to improve the resistance to a pressing force that narrows the cell gap, and it is possible to display not only in a normal temperature environment but also in a low temperature environment. It becomes possible to maintain the quality.
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the spirit of the invention in the stage of implementation. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.
100…液晶表示パネル 120…アクティブエリア PX…画素
W…配線 Y…ゲート線 X…ソース線
200…アレイ基板 210…絶縁基板 220…スイッチング素子 230…画素電極 240…ゲート絶縁膜 242…半導体層 244…パッシベーション膜
246…有機絶縁膜 250…配向膜
300…対向基板 310…絶縁基板 320…カラーフィルタ層 330…対向電極 350…配向膜
400…液晶層
SP…柱状スペーサ
SP1…第1柱状スペーサ SP2…第2柱状スペーサ SP3…第3柱状スペーサ
CV…凸部 CC…凹部
500…凸状体 510…第1層 520…第2層
600…凹所 610…第1凹所 620…第2凹所
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記画素のそれぞれに配置された画素電極と、配線上に配置され導電材料によって形成された凸状体と、前記凸状体の上に配置された有機絶縁膜と、を備えた第1基板と、
前記画素電極のそれぞれに対向した対向電極と、配向膜を介して前記第1基板の前記凸状体及び前記有機絶縁膜が配置された部分と接触する第1柱状スペーサと、前記配線の上において前記凸状体及び前記有機絶縁膜が配置されていない部分と対向しギャップを形成する第2柱状スペーサと、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、
備えたことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device having an active area composed of a plurality of pixels,
A first substrate comprising: a pixel electrode disposed on each of the pixels; a convex body disposed on a wiring and formed of a conductive material; and an organic insulating film disposed on the convex body; ,
On the wiring, a counter electrode facing each of the pixel electrodes, a first columnar spacer in contact with a portion where the convex body and the organic insulating film of the first substrate are disposed via an alignment film, and A second substrate provided with a second columnar spacer facing the portion where the convex body and the organic insulating film are not disposed and forming a gap;
A liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device comprising:
前記第1基板の前記厚膜部に接触する第1柱状スペーサと、前記薄膜部に対向し第1ギャップを形成する第2柱状スペーサと、前記中間部に対向し前記第1ギャップよりも小さい第2ギャップを形成する第3柱状スペーサと、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、
備えたことを特徴とする液晶表示装置。 On the insulating substrate, a first substrate comprising a thick film portion, a thin film portion having a thickness thinner than the thick film portion, and an intermediate portion thinner than the thick film portion and thicker than the thin film portion,
A first columnar spacer that contacts the thick film portion of the first substrate; a second columnar spacer that faces the thin film portion and forms a first gap; and a second columnar spacer that faces the intermediate portion and is smaller than the first gap. A second substrate comprising a third columnar spacer forming a two gap;
A liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device comprising:
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