JP2014146006A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話、デジタルカメラ、携帯ゲーム機または携帯情報端末などの様々な用途に用いられる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device used for various applications such as a mobile phone, a digital camera, a portable game machine, or a portable information terminal.
液晶表示装置は、外側主面上に表示領域を有する第1基板と、第1基板に対して互いに内側主面同士を対向させて配置された第2基板と、第1基板および第2基板の間に配置された液晶層と、第1基板および第2基板の間に配置された柱状スペーサとを備える。この柱状スペーサは、第1基板の内側主面上に固定された底部および第2基板の内側主面に対向する頂部を有している。 The liquid crystal display device includes a first substrate having a display area on an outer main surface, a second substrate disposed with the inner main surfaces facing each other with respect to the first substrate, and the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer disposed therebetween, and a columnar spacer disposed between the first substrate and the second substrate. The columnar spacer has a bottom fixed on the inner main surface of the first substrate and a top facing the inner main surface of the second substrate.
このような液晶表示装置では、柱状スペーサによって第1基板と第2基板との間隔が均一化されている。 In such a liquid crystal display device, the interval between the first substrate and the second substrate is made uniform by columnar spacers.
近年、液晶表示装置はタッチパネルなどと組み合わせて使用される場合が多く、ユーザーがタッチパネルを押圧することで、液晶表示装置に対して外力が加わる頻度が高くなっている。 In recent years, a liquid crystal display device is often used in combination with a touch panel or the like, and when a user presses the touch panel, the frequency with which an external force is applied to the liquid crystal display device is increasing.
しかしながら、このような液晶表示装置では、柱状スペーサの頂部は第2基板上に固定されていないので、外力が加わることで、第2基板の内側主面と平行な方向に柱状スペーサの頂部の位置が変動する可能性がある。この外力の大きさによっては柱状スペーサの頂部の位置が大きくずれてしまい、柱状スペーサの頂部が元の位置に戻らなくなる可能性があった。そのため、第1基板と第2基板との間隔が不均一になり、第1基板と第2基板との間隔が不均一になることで画像表示にむらが発生し、表示品位が低下する可能性があるという問題点があった。 However, in such a liquid crystal display device, since the top of the columnar spacer is not fixed on the second substrate, the external force is applied so that the position of the top of the columnar spacer is parallel to the inner main surface of the second substrate. May fluctuate. Depending on the magnitude of this external force, the position of the top of the columnar spacer may be greatly displaced, and the top of the columnar spacer may not return to its original position. Therefore, the interval between the first substrate and the second substrate becomes non-uniform, and the interval between the first substrate and the second substrate becomes non-uniform, thereby causing uneven image display and reducing the display quality. There was a problem that there was.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像表示にむらが発生することを低減し、表示品位の低下を抑制できる液晶表示装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can reduce unevenness in image display and suppress deterioration in display quality.
本発明の液晶表示装置は、外側主面上に表示領域を有する第1基板と、該第1基板に対して互いに内側主面同士を対向させて配置された第2基板と、前記表示領域と重なる前記第1基板の前記内側主面上に固定された底部、前記第2基板の前記内側主面に対向する頂部および該頂部と前記底部との間に位置する側部を有する複数の柱状スペーサと、複数の該柱状スペーサを覆うようにして前記第1基板の前記内側主面上に配置された第1絶縁膜と、前記表示領域と重なる前記第2基板の前記内側主面上に配置された第1表示電極と、該第1表示電極との間で電界を発生させるための第2表示電極と、前記第1表示電極を覆うようにして前記第2基板の前記内側主面上に配置された第2絶縁膜と、前記表示領域と重なる第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の間に配置された液晶層とを備え、前記第2絶縁膜は前記柱状スペーサの前記頂部を収容する凹部を有し、該凹部は、前記柱状スペーサの
前記頂部を覆う前記第1絶縁膜に接触する接触面および前記柱状スペーサの前記側部を覆う前記第1絶縁膜から離れた側面を有することを特徴とする。
The liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate having a display area on an outer main surface, a second substrate disposed with the inner main surfaces facing each other with respect to the first substrate, and the display area. A plurality of columnar spacers having a bottom portion fixed on the inner main surface of the first substrate, an apex portion facing the inner main surface of the second substrate, and a side portion positioned between the top portion and the bottom portion. And a first insulating film disposed on the inner main surface of the first substrate so as to cover the plurality of columnar spacers, and an inner main surface of the second substrate overlapping the display region. The first display electrode, the second display electrode for generating an electric field between the first display electrode, and the first display electrode are disposed on the inner main surface of the second substrate so as to cover the first display electrode. The second insulating film formed, the first insulating film overlapping the display region, and the first insulating film A liquid crystal layer disposed between the insulating films, wherein the second insulating film has a recess that accommodates the top of the columnar spacer, and the recess covers the top of the columnar spacer. It has a contact surface that contacts the film and a side surface that is separated from the first insulating film that covers the side portion of the columnar spacer.
本発明に係る液晶表示装置によれば、画像表示にむらが発生することを低減し、表示品位の低下を抑制できる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to reduce the occurrence of unevenness in image display and to suppress the deterioration of display quality.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態における液晶表示装置1について、図1〜図6を参照しながら説明する。
[First Embodiment]
A liquid
液晶表示装置1は、液晶パネル2と、液晶パネル2に向かって光を出射する光源装置3と、液晶パネル2上に配置される第1偏光板4と、液晶パネル2と光源装置3との間に配置される第2偏光板5とを備えている。
The liquid
液晶パネル2では、第1基板21と第2基板22とが対向配置され、第1基板21と第2基板22との間に液晶層23が配置され、この液晶層23を取り囲むようにシール材24が配置されている。また、第2基板22にはドライバIC25が配置されているとともに、回路基板26が接続されている。
In the
第1基板21は、画像を表示する表示領域EDおよび表示領域EDの外側に位置する非表示領域ENDを有する第1主面21aと、第1主面21aとは反対側に位置する第2主面21bとを有している。また、第1基板21は、例えばガラス、プラスチックなどの透光性を有する材料によって形成される。
The
第1基板21の第2主面21b上には、遮光膜211、カラーフィルタ212、第1平坦化膜213
、柱状スペーサ214および第1配向膜215が配置されている。
On the second
A
遮光膜211は光を遮る機能を有する。遮光膜211は第1基板21の第2主面21b上に配置されている。また、遮光膜211は平面視して表示領域EDと重なる領域に位置しているとと
もに、各画素Pの外周に沿って格子状に設けられている。また、遮光膜211は平面視して
表示領域EDを囲むよう非表示領域ENDと重なる領域にも設けられている。遮光膜211の
材料は、例えば、遮光性の高い色(例えば黒色)の染料または顔料が添加された樹脂、またはクロムなどの金属が挙げられる。
The
カラーフィルタ212は可視光のうち特定の波長光のみを透過させる機能を有する。複数
のカラーフィルタ212は、第1基板21の第2主面21b上に位置しており、画素Pごとに設
けられている。各カラーフィルタ212は、赤(R)、緑(G)および青(B)のいずれか
の色を有している。また、カラーフィルタ212は、上記の色に限られず、例えば、黄色(
Y)、白(W)などの色を有してもよい。カラーフィルタ212の材料としては、例えば染
料または顔料を添加した樹脂が挙げられる。
The
Y), white (W) and the like. Examples of the material of the
第1平坦化膜213は、遮光膜211およびカラーフィルタ212を覆うように第1基板21の第
2主面21b上に設けられている。第1平坦化膜213は、表示領域EDと重なる領域から非
表示領域ENDと重なる領域へかけて連続的に形成されている。第1平坦化膜213は、アク
リル系樹脂、エポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂などの有機材料によって形成される。平坦化膜213の膜厚は例えば1μm〜5μmの範囲で設定される。
The
柱状スペーサ214は、第1基板21と第2基板22との間隔を制御する機能を有する。複数
の柱状スペーサ214は第1基板21と第2基板22との間に設けられている。また、柱状スペ
ーサ214の一端は第1基板21上の部材に固定されている。具体的には、柱状スペーサ214は第1平坦化膜213に固定されている。なお、本実施形態における柱状スペーサ214は第1基板21上の部材に固定されているが、これには限られず、第2基板22上の部材に固定させてもよい。柱状スペーサ214は、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂材料によっ
て形成される。なお、本実施形態における柱状スペーサ214の材料のヤング率は例えば4.8GPaである。
The
また、図3に示すように、複数の柱状スペーサ214は、表示領域EDに重なる領域に配
置されているとともに、非表示領域ENDと重なる領域にも配置されている。表示領域EDと重なる領域および非表示領域ENDと重なる領域において、複数の柱状スペーサ214は遮
光膜211に重なっている。また、図6に示すように、各々の柱状スペーサ214は、頂部214
a、側部214bおよび底部214cを有している。
Further, as shown in FIG. 3, a plurality of
a,
頂部214aは第2基板22と対向している部位である。また、底部214cは第1基板21上の部材に固定されている部位である。また、側部214bは頂部214aから底部214cにかけて
形成された部位であり、頂部214aと底部214cとの間に位置する部位である。また、平面視して底部214cの面積は頂部214aの面積に比べて大きくなっている。なお、本実施形態における頂部214aの径は、例えば10μm〜20μmに設定されている。また、本実施形態
の柱状スペーサ214の頂部214aおよび底部214cは円形状であるが、これに限定されず、
例えば矩形状、三角形状などでもよい。
The
For example, it may be rectangular or triangular.
なお、柱状スペーサ214が第2基板22上の部材に固定させた場合には、頂部214aは第1基板21と対向して部位となり、底部214cは第2基板22上の部材に固定されている部位と
なる。
When the
柱状スペーサ214の形成方法としては、第1平坦化膜213が形成された第1基板21の第2主面21b上に、樹脂を塗布して樹脂膜を形成する。その後、マスクを用いて樹脂膜の所定の部分を露光し、現像によって樹脂膜の露光部分を除去し、加熱硬化させることで、柱状スペーサ214を形成できる。
As a method for forming the
第1配向膜215は液晶層23中の液晶分子の配向を制御する機能を有する。第1配向膜215は複数の柱状スペーサ214を覆うようにして第1平坦化膜213に設けられている。すなわち、第1配向膜215は柱状スペーサ214の頂部214aおよび側部214bを覆っている。
The
第1配向膜215の材料はポリイミド樹脂などの樹脂が挙げられる。また、第1配向膜215
には配向処理が行なわれている。この配向処理によって、第1配向膜215の表面近傍に位
置する液晶分子の初期配向方向(電界の非印加状態での配向方向)を設定できる。配向処理としては、例えばラビング布を用いたラビング処理が挙げられるが、これには限定されず、例えば偏光された紫外光を用いた光配向処理などでもよい。
Examples of the material of the
Is subjected to orientation treatment. By this alignment treatment, the initial alignment direction of liquid crystal molecules located in the vicinity of the surface of the first alignment film 215 (the alignment direction when no electric field is applied) can be set. Examples of the alignment treatment include a rubbing treatment using a rubbing cloth, but are not limited thereto, and for example, a photo-alignment treatment using polarized ultraviolet light may be used.
第2基板22は、第1基板21の第2主面21bに対向する第1主面22aと、第1主面22aの反対側に位置する第2主面22bとを有している。第2基板22は第1基板21と同様の材料で形成されている。
The
第2基板22の第1主面22a上には、複数のゲート配線221が設けられており、複数のゲ
ート配線221を覆うようにゲート絶縁膜222が設けられている。ゲート絶縁膜222上には複
数のソース配線223が設けられている。また、複数のソース配線223を覆うようにゲート絶縁膜222上には第2平坦化膜224が設けられている。この第2平坦化膜224上には共通電極225が設けられている。また、この第2平坦化膜224上には共通電極225を覆うように層間絶縁膜226が設けられており、この層間絶縁膜226上には共通電極225と重なるように複数の信号電極227が設けられている。さらに、この層間絶縁膜226上には、信号電極227を覆うように第2配向膜228が設けられている。
A plurality of
ゲート配線221は、ドライバIC25から供給されるゲート電圧を薄膜トランジスタTFTに印加する機能を有する。図4および図5に示すように、ゲート配線221は第2基板22の第
1主面22a上に位置しているとともに、X方向に延在している。また、複数のゲート配線221はY方向に並んでいる。ゲート配線221は、導電性を有する材料によって形成され、例えば、アルミニウム、モリブデン、チタン、ネオジム、クロム、銅またはこれらを含む合金によって形成される。
The
ゲート配線221は例えば下記方法によって形成される。
The
まず、スパッタリング法、蒸着法または化学気相成長法によって、第2基板22の第1主面22a上に導電膜を形成する。この導電膜の表面に対して感光性樹脂を塗布し、塗布した感光性樹脂に対して露光処理および現像処理を行なうことで、感光性樹脂に所望の形状のパターンを形成する。次いで、この導電膜をエッチング液でエッチングして、膜を所望の形状にした後、塗布した感光性樹脂を剥離する。このように成膜およびパターニングすることでゲート配線221を形成できる。
First, a conductive film is formed on the first
ゲート絶縁膜222はゲート配線221を覆うように第1主面22a上に設けられている。ゲート絶縁膜222は、窒化シリコン、酸化シリコンなどの絶縁性を有する材料によって形成さ
れる。なお、ゲート絶縁膜222は、上記のスパッタリング法、蒸着法または化学気相成長
法などによって第2基板22の第1主面22a上に形成できる。
The
ソース配線223は、ドライバIC25から供給される信号電圧を薄膜トランジスタTFTを介して信号電極227に印加する機能を有する。図4および図5に示すように、複数のソース
配線223はY方向に延在している。また、複数のソース配線223はゲート絶縁膜222上に設
けられているとともに、X方向に並んでいる。ソース配線223はゲート配線221と同様の材料で形成してもよい。ソース配線223はゲート配線221と同様の方法によって形成できる。なお、本実施形態におけるソース配線223は直線状に延在しているが、これには限られず
、屈曲して延在してもよい。
The
なお、画素Pとは、複数のゲート配線221と複数のソース配線223とによって囲まれた領域である。
Note that the pixel P is a region surrounded by a plurality of
薄膜トランジスタTFTは、アモルファスシリコン、ポリシリコンまたは酸化物半導体な
どの半導体層と、この半導体層上に設けられるとともに、ソース配線223に接続されたソ
ース電極と、ドレイン電極とを有する。また、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極は、
ドレイン配線およびコンタクトホール(図示せず)を介して信号電極227に接続されてい
る。
The thin film transistor TFT includes a semiconductor layer such as amorphous silicon, polysilicon, or an oxide semiconductor, a source electrode provided on the semiconductor layer, connected to the
It is connected to the
薄膜トランジスタTFTでは、ゲート配線221を介して半導体層に印加される電圧に応じてソース電極およびドレイン電極間の半導体層の抵抗が変化することで、信号電極227への
画像信号の書き込みまたは非書き込みが制御される。
In the thin film transistor TFT, the resistance of the semiconductor layer between the source electrode and the drain electrode changes according to the voltage applied to the semiconductor layer via the
第2平坦化膜224はゲート配線221、ソース配線223および薄膜トランジスタTFTを覆うようにゲート絶縁膜222上に設けられている。第2平坦化膜224は、有機材料によって形成され、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂またはポリイミド系樹脂などが挙げられる。なお、第2平坦化膜224の膜厚は例えば1μm〜5μmの範囲で設定されている。なお、寄生容
量を低減させる観点では、第2平坦化膜224の膜厚を大きくするのが好ましい。
The
また、本実施形態における第2平坦化膜224は、柱状スペーサ214と重なる領域において膜厚が小さい。所定領域(柱状スペーサ214と重なる領域)の第2平坦化膜224の膜厚は、例えばハーフトーンマスクを用いて露光量を制御することで調整できる。なお、第2平坦化膜224の膜厚の調整はハーフトーンマスクを用いた場合に限られず、例えば、通常のマ
スクを用いて露光量を制御することによって第2平坦化膜224の膜厚の調整を行なっても
よい。
Further, the
共通電極225は、ドライバIC25から印加された電圧によって信号電極227との間で電界を発生させる機能を有する。共通電極225は第2平坦化膜224上に設けられている。共通電極225は画素Pの内側および外側の両方に設けられている。
The
共通電極225は、導電性を有する透光性材料によって形成され、例えばITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ATO(Antimony Tin Oxide)、AZO(Al-Doped Zinc Oxide)、酸化錫、酸化亜鉛または導電性高分子によって形成される。
The
層間絶縁膜226は共通電極225を覆うように第2平坦化膜224上に設けられている。層間
絶縁膜226はゲート絶縁膜222と同様の材料で形成してもよい。
The
信号電極227は、ドライバIC25から印加された電圧によって共通電極225との間で電界を発生させる機能を有する。複数の信号電極227は層間絶縁膜226に配置されている。また、各画素Pには複数の信号電極227がX方向に沿って配列している。各々の信号電極227はY方向に延在している。なお、各々の信号電極227はY方向に屈曲して延在してもよい。
The
液晶表示装置1では、共通電極225上に層間絶縁膜226を介して信号電極227が配置され
ているが、これには限られず、信号電極227上に層間絶縁膜226を介して共通電極225を配
置してもよい。また、信号電極227と共通電極225とを同一面上に配置してもよい。
In the liquid
また、液晶表示装置1では、第2基板22上に配置された信号電極227と共通電極225との間で発生する電界によって液晶層23中の液晶分子の方向を制御する横電界方式を採用しているが、これに限定されない。すなわち、第1基板21上に共通電極225を配置し、第1基
板21上の共通電極225と第2基板22上の信号電極227との間で電界を発生させる縦電界方式を採用してもよい。
Further, the liquid
第2配向膜228は液晶層23中の液晶分子の配向を制御する機能を有する。第2配向膜228
は、複数の信号電極227を覆うように層間絶縁膜226上に設けられている。第2配向膜228
の材料はポリイミド樹脂などの樹脂が挙げられる。
The
Is provided on the
Examples of the material include a resin such as a polyimide resin.
また、第2配向膜228には配向処理が行なわれている。なお、配向処理としては、第1
配向膜215で説明したものと同様である。
The
This is the same as that described for the
また、第2配向膜228は凹部228Aを有している。凹部228Aは平面視して柱状スペーサ214と重なる領域に設けられている。また、凹部228Aは柱状スペーサ214の頂部214aを収
容している。凹部228Aの径は柱状スペーサ214の頂部214aの径に比べて大きい。なお、
本実施形態では、柱状スペーサ214と重なる領域での第2平坦化膜224の膜厚を小さくすることで、第2平坦化膜224上に配置される第2配向膜228に凹部228Aを形成している。
The
In the present embodiment, by reducing the thickness of the
第2配向膜228の凹部228Aは接触面228aおよび側面228bを有している。接触面228a
は柱状スペーサ214の頂部214aと対向する部位である。また、接触面228aは柱状スペー
サ214を覆う第1配向膜215と接触している。すなわち、第2配向膜228は、接触面228aにおいて第1配向膜215と接触している。また、側面228bは柱状スペーサ214の側部214bと対向する部位である。側面228bは柱状スペーサ214の側部214bを覆う第1配向膜215と離れている。すなわち、側面228bは柱状スペーサ214の側部214bを覆う第1配向膜215と接触していない。なお、本実施形態における側面228bは、平面視して柱状スペーサ214を取り囲むように配置されている。また、本実施形態の凹部228Aは平面視して円形状である
が、これに限定されない。なお、本実施形態における凹部228Aの径は例えば25μm〜35
μmに設定されており、凹部228Aは深さは例えば0.1μm〜0.5μmに設定されている。
The
Is a portion facing the top 214a of the
The depth of the
液晶表示装置1では、第2配向膜228の凹部228Aが、柱状スペーサ214の頂部214aを覆う第1配向膜215と接触する接触面228aおよび柱状スペーサ214の側部214bを覆う第1配向膜215と離れている側面を有するとともに、頂部214aを収容されている。これによって、液晶表示装置1に対して外力が加わり、X方向に柱状スペーサ214の頂部214aの位置が変動しても、柱状スペーサ214の側部214bを覆う第1配向膜215が凹部228Aの側面228bに当たるので、頂部214aの位置の大きくずれることを抑制できる。したがって、柱状スペーサ214の頂部214aが元の位置に戻らなくなることを低減できるので、第1基板21および第2基板22の間隔が不均一になることは抑制され、画像表示にむらが発生することを低減できる。
In the liquid
また、凹部228Aの側面228bが、柱状スペーサ214の側部214bを覆う第1配向膜215と
は離れており、接触していない。凹部228Aの側面228bと柱状スペーサ214の側部214bを覆う第1配向膜215とを接触させると、液晶表示装置の製造工程において、柱状スペーサ214が形成された第1基板21と、凹部228Aを有する第2配向膜218が形成された第2基板22とをシール材24を介して貼り合わせる場合に、第1基板21および第2基板22に位置ずれが発生すると、柱状スペーサ214の頂部214aが凹部228Aに収容されない可能性が高くなる。柱状スペーサ214の頂部214aが凹部228Aに収容されないことで、第1基板21と第2基板22との間隔が不均一になりやすくなる。
Further, the
これに対して、凹部228Aの側面228bが柱状スペーサ214の側部214bを覆う第1配向膜215と離れていることで、第1基板21と第2基板22とを貼り合わせる場合に、第1基板21
および第2基板22に位置ずれが発生しても、凹部228Aに位置ずれを許容する空間が存在
するので、柱状スペーサ214の頂部214aを凹部228Aに収容しやすくなり、第1基板21と
第2基板22との間隔が不均一化することを低減でき、表示品位の高い液晶表示装置を量産しやすくなる。
On the other hand, when the side surfaces 228b of the
Even if the
また、液晶表示装置1では、凹部228Aの側面228bは接触面228aに向かって全体が狭
くなる斜面である。すなわち、凹部228Aの側面228bは接触面228aに対して傾斜してい
る。これによって、外力が加わって柱状スペーサ214の頂部214aの位置がずれた場合でも、側面228bを傾斜させることで柱状スペーサ214の頂部214aを元の位置に戻しやすくなるので、第1基板21と第2基板22との間隔の不均一化を抑制し、画像表示にむらが発生することを低減できる。
In the liquid
液晶層23は第1基板21と第2基板22との間に設けられている。液晶層23は、ネマティック液晶などの分子を含む。
The
ドライバIC25はゲート配線221、ソース配線223などの駆動を制御する機能を有する。ドライバIC25は第2基板22の第2主面22a上に位置している。
The
回路基板26は液晶パネル2と電気的に接続されている。回路基板26は、基体、配線パターンおよび回路電極端子を有し、配線パターンおよび回路電極端子を支持する機能を有する。基体は絶縁性の材料で形成され、例えばポリイミド樹脂などの可撓性を有する材料で形成される。
The
液晶層23は第1基板21と第2基板22との間に配置されている。液晶層23は、ネマティック液晶、コレステリック液晶またはスメクティック液晶などの液晶分子を含む。
The
シール材24は、第1基板21と第2基板22とを貼り合わせる機能を有する。シール材24は、第1基板21と第2基板22との間に配置されている。このシール材24は、エポキシ樹脂などの有機材料によって形成される。
The sealing
光源装置3は液晶パネル2に向けて光を出射する機能を有する。光源装置3は、光源31と、導光板32とを有している。なお、本実施形態における光源装置3では、光源31にLEDなどの点光源を採用しているが、冷陰極管などの線光源を採用してもよい。
The
第1偏光板4は所定の振動方向の光を選択的に透過させる機能を有する。この第1偏光板4は液晶パネル2の第1基板21の第1主面21aに対向するように配置されている。
The first
第2偏光板5は所定の振動方向の光を選択的に透過させる機能を有する。この第2偏光板5は、第2基板22の第2主面22bに対向するように配置されている。
The second polarizing plate 5 has a function of selectively transmitting light in a predetermined vibration direction. The second polarizing plate 5 is disposed so as to face the second
[第2の実施形態]
図7および図8は、本発明の第2の実施形態における液晶表示装置1Aの要部を示す図である。液晶表示装置1Aは液晶表示装置1に比べて、第2平坦化膜224は同じ膜厚で形
成されているとともに、表示領域EDに重なる遮光膜211が第2基板22の第1主面22a上
に配置されている点で異なる。
[Second Embodiment]
7 and 8 are diagrams showing a main part of the liquid
遮光膜211は第2基板22の第1主面22a上に配置されており、具体的にはゲート絶縁膜222に配置されている。なお、遮光膜211は第2基板22の第1主面22aと第2配向膜228との間の層であれば、いずれの層に配置してもよい。また、遮光膜211は複数のゲート配線221および複数のソース配線223と重なるように配置されている。なお、図7において、遮光膜211の形成領域を斜線(破線)で示している。
The
遮光膜211は、柱状スペーサ214の頂部214aと重なる領域に開口部211aを有している。図7および図8に示すように、開口部211aの外周は頂部214aの外周よりも外側に位置している。なお、本実施形態の開口部211aは円形状であるが、これには限られない。本実
施形態では、遮光膜211が開口部211aを有することで、遮光膜211上に配置される第2配
向膜228に凹部228Aが形成されている。
The
すなわち、液晶表示装置1Aでは、第2平坦化膜224の膜厚の調整を行わず、遮光膜211の厚みを利用して第2配向膜228に凹部228Aを形成している。なお、本実施形態の遮光膜211の開口部211aは貫通しているが、貫通していなくてもよい。液晶表示装置1Aでは、第2配向膜228が凹部228Aを有しているので液晶表示装置1で説明した効果と同様の効果を奏する。
That is, in the liquid
また、液晶表示装置1Aでは、第2基板22の第1主面22a上に配置された遮光膜211の
開口部211aを覆うように第2配向膜228を配置している。すなわち、遮光膜211の厚みお
よび形成位置を利用して第2配向膜228に凹部228Aを形成している。遮光膜211の厚みお
よび形成位置は成膜工程およびパターニング工程によって高い精度で制御できるので、遮光膜211の厚みによって第2配向膜228の凹部228Aの深さを調整し、遮光膜211の形成位置によって第2配向膜228の凹部228Aの幅を調整することで、高い精度で所望の第2配向膜228に凹部228Aを形成することができる。これによって、第2配向膜228に複数の凹部228Aを形成する場合には、各凹部228Aの深さおよび幅のばらつきを低減しやすくなる。ま
た、遮光膜211は厚みを大きくして形成しやすいので、深さの大きな凹部228Aを形成しやすくなる。
In the liquid
[第3の実施形態]
図9および図10は、本発明の第3の実施形態における液晶表示装置1Bの要部を示す図である。液晶表示装置1Bは液晶表示装置1に比べて、第2平坦化膜224は同じ膜厚で形
成されているとともに、柱状スペーサ214の頂部214aと重なる領域に導電膜Dが設けられている点で異なる。
[Third Embodiment]
FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams showing a main part of a liquid crystal display device 1B according to the third embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device 1B, the
導電膜Dは第2基板22の第1主面22a上に配置されており、具体的にはゲート絶縁膜222に配置されている。導電膜Dは円形状である。また、導電膜Dは柱状スペーサ214の頂部214aと重なる領域に空洞部Daを有している。また、この空洞部Daは円形状であり、平面視して空洞部Daの面積は柱状スペーサ214の頂部214aの面積よりも大きい。
The conductive film D is disposed on the first
液晶表示装置1Bでは、第2平坦化膜224の膜厚の調整を行わず、導電膜Dの厚みを利
用して第2配向膜228に凹部228Aを形成している。液晶表示装置1Bは、第2配向膜228
が凹部228Aを有しているので液晶表示装置1で説明した効果と同様の効果を奏する。
In the liquid
Since it has the
また、液晶表示装置1Aでは、第2基板22の第1主面22a上に配置された導電膜Dの空洞部Daを覆うように第2配向膜228を配置している。すなわち、導電膜Dを利用して第2
配向膜228に凹部228Aを形成している。導電膜Dの厚みおよび形成位置は成膜工程およびパターニング工程によって高い精度で制御できるので、導電膜Dの厚みによって第2配向膜228の凹部228Aの深さを調整し、導電膜Dの形成位置によって第2配向膜228の凹部228Aの幅を調整することで、高い精度で所望の第2配向膜228に凹部228Aを形成することができる。これによって、第2配向膜228に複数の凹部228Aを形成する場合には、各凹部228Aの深さおよび幅のばらつきを低減しやすくなる。加えて、導電膜Dを形成する際にドライエッチング工程を採用することで、導電膜Dの端面を所望の角度で傾斜させやすくなり、凹部228Aの側面の傾斜角度を容易に調整できる。
In the liquid
A
また、樹脂などに比べて硬度が高い導電膜Dを利用して第2配向膜228に凹部228Aを形成することで、凹部228Aは強度を有するので、柱状スペーサ214の頂部214aと凹部228Aとの摩擦を小さくできるので、柱状スペーサ214の頂部214aが位置ずれをした場合でも、元の位置に戻しやすくなる。
Further, by forming the
本発明は、上述した実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変更および改良が可能である。例えば、上記実施形態における柱状スペーサ214の
一端は第1基板21側に固定されているが、第2基板22上の部材に固定してもよい。その場合、第1配向膜215に凹部を形成すればよい。
The present invention is not particularly limited to the above-described embodiments, and various changes and improvements can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, one end of the
また、上記第1〜第3の実施形態では、凹部228Aの外周の全部において、凹部228Aの側面228bは柱状スペーサ214の側部214bと離れており、接触していないが、これには限
られない。すなわち、図11(a)に示すように、凹部228Aの外周の少なくとも一部にお
いて、凹部228Aの側面228bが柱状スペーサ214の側部214bと離れていればよい。また、図11(b)に示すように、凹部228Aはいかなる形状でもよい。
In the first to third embodiments, the
なお、図11(a)および(b)は、第2基板22(底部214c)側から柱状スペーサ214を見たときの平面図である。太い破線で囲まれた領域が凹部228Aを示しており、細い破線
で囲まれた領域が頂部214aを示している。
11A and 11B are plan views of the
また、液晶表示装置1にノーマリーブラック方式を採用した場合は、黒表示の際における液晶層23の液晶分子のツイスト角が0°になる。ここで、黒表示の際に、外力によって液晶分子の配向方向に対して垂直な方向に柱状スペーサ214の頂部214aがずれた場合には、液晶分子が回転してしまうため、外力によって液晶分子の配向方向に対して平行な方向に頂部214aがずれた場合に比べて、表示むらが発生しやすくなる。したがって、ノーマリーブラック方式を採用した場合には、液晶分子の配向方向に対して垂直な方向への頂部214aの位置ずれを抑制するため、少なくとも凹部228Aは配向方向に対して垂直な方向に柱状スペーサ214の頂部214aを収容することが好ましい。
When the normally black method is adopted for the liquid
1 液晶表示装置
2 液晶パネル
ED 表示領域
P 画素
END 非表示領域
21 第1基板
21a 第1主面(外側主面)
21b 第2主面(内側主面)
211 遮光膜
212 カラーフィルタ
213 第1平坦化膜
214 柱状スペーサ
214a 頂部
214b 側部
214c 底部
215 第1配向膜(第1絶縁膜)
22 第2基板
22a 第1主面(内側主面)
22b 第2主面(外側主面)
221 ゲート配線
222 ゲート絶縁膜
223 ソース配線
224 第2平坦化膜
225 共通電極
226 層間絶縁膜
227 信号電極
228 第2配向膜(第2絶縁膜)
228A 凹部
228a 接触面
228b 側面
23 液晶層
24 シール材
25 ドライバIC
26 回路基板
3 光源装置
31 光源
32 導光板
4 第1偏光板
5 第2偏光板
1 liquid
21 First board
21a First main surface (outer main surface)
21b Second main surface (inner main surface)
211 Shading film
212 Color filter
213 First planarization film
214 Columnar spacer
214a top
214b side
214c Bottom
215 First alignment film (first insulating film)
22 Second board
22a First main surface (inner main surface)
22b Second main surface (outer main surface)
221 Gate wiring
222 Gate insulation film
223 source wiring
224 Second planarization film
225 Common electrode
226 Interlayer insulation film
227 Signal electrode
228 Second alignment film (second insulating film)
228A recess
228a Contact surface
228b side view
23 Liquid crystal layer
24 Sealing material
25 Driver IC
26
31 Light source
32
Claims (3)
前記第2絶縁膜は前記柱状スペーサの前記頂部を収容する凹部を有し、
該凹部は、前記柱状スペーサの前記頂部を覆う前記第1絶縁膜に接触する接触面および前記柱状スペーサの前記側部を覆う前記第1絶縁膜から離れた側面を有することを特徴とする液晶表示装置。 A first substrate having a display region on an outer main surface; a second substrate disposed with its inner main surfaces facing each other with respect to the first substrate; and the inner side of the first substrate overlapping the display region A plurality of columnar spacers having a bottom fixed on the main surface, a top facing the inner main surface of the second substrate, and a side located between the top and the bottom, and a plurality of the columnar spacers. A first insulating film disposed on the inner main surface of the first substrate so as to cover; a first display electrode disposed on the inner main surface of the second substrate overlapping the display region; A second display electrode for generating an electric field with the first display electrode; a second insulating film disposed on the inner main surface of the second substrate so as to cover the first display electrode; Disposed between the first insulating film and the second insulating film overlapping the display region And a crystal layer,
The second insulating film has a recess that accommodates the top of the columnar spacer,
The recess has a contact surface in contact with the first insulating film covering the top of the columnar spacer and a side surface separated from the first insulating film covering the side portion of the columnar spacer. apparatus.
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JP2013016090A JP2014146006A (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Liquid crystal display device |
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JP2013016090A JP2014146006A (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Liquid crystal display device |
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CN113589598A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-02 | 惠科股份有限公司 | Display panel and display device |
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