JP2018165779A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シール材の損傷を抑制できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、第1可撓性基板と、第2可撓性基板と、シール材と、液晶層と、フィルムと、第1突出部と、複数の走査信号線と、複数の映像信号線と、を備えている。第1可撓性基板は、第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有している。第2可撓性基板は、第3面と、第3面とは反対側の第4面と、を有している。シール材は、第1面及び第3面を接着している。液晶層は、第1面と第3面との間に配置されている。フィルムは、第4面に配置されている。走査信号線は、第1方向に延在している。映像信号線は、第1方向と交差する第2方向に延在している。第1突出部は、第1面及び第3面のいずれか一方に配置されており、平面視において走査信号線又は映像信号線に重畳し且つ第1方向及び第2方向のいずれか一方に延在している。【選択図】図5
Description
本発明の実施形態は、可撓性の液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、シール材で接着された一対の基板と、基板の間に封入された液晶材料と、を備えている。両方又は一方の基板には、偏光板等のフィルムが貼り付けられている。フィルムを貼り付ける工程では、基板とフィルムとの間に気泡等を噛まないように、ローラー等で基板に押し当てながらフィルムを貼り付ける。フィルムを押圧するローラーが基板の一端から他端へ移動するとき、基板の間に封入された液晶材料も基板の一端から他端へ押し流される。ローラーが高速で移動すると、液晶材料が勢いよく移動して、液晶材料を囲むシール材を損傷させるおそれがある。
しかも、可撓性の液晶表示装置は、基材が樹脂等の可撓性材料から形成されている(例えば、特許文献1参照)。可撓性の基板をローラーで押圧すると、ガラス基板等の剛性の基材と比べて、弱い力でも基板が変形する。可撓性の液晶表示装置の場合、基板にフィルムを貼り付ける工程において、シール材に向かう液晶材料の移動が基板の変形によって促進されてしまう。
本開示の目的は、シール材の損傷を抑制できる表示装置を提供することにある。
一実施形態に係る表示装置は、第1可撓性基板と、第2可撓性基板と、シール材と、液晶層と、フィルムと、第1突出部と、複数の走査信号線と、複数の映像信号線と、を備えている。第1可撓性基板は、第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有している。第2可撓性基板は、第3面と、第3面とは反対側の第4面と、を有している。シール材は、第1面及び第3面を接着している。液晶層は、第1面と第3面との間に配置されている。フィルムは、第4面に配置されている。走査信号線は、第1方向に延在している。映像信号線は、第1方向と交差する第2方向に延在している。第1突出部は、第1面又は第3面に配置されており、平面視において走査信号線又は映像信号線に重畳し且つ第1方向及び第2方向のいずれか一方に延在している。
いくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者が発明の主旨を保って適宜変更について容易に想到し得るものは、当然に本発明の範囲に含まれる。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素について符号を省略することがある。また、本明細書及び各図において、既に説明した図と同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
また、本明細書において「αはA,B又はCを含む」、「αはA,B及びCのいずれかを含む」、「αはA,B及びCからなる群から選択される一つを含む」といった表現は、特に明示がない限り、αがA〜Cの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
以下の説明において、表示装置の一例として液晶表示装置である表示装置DSPを開示する。表示装置DSPは、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器、ウェアラブル端末等の種々の装置に用いることができる。
図1は、各実施形態に共通する表示装置DSPの概略的な構成を示す平面図である。図1に示すように、表示装置DSPは、例えば、表示面及び背面を有した表示パネル(液晶セル)PNLと、表示パネルPNLの背面に光を照射する照明装置(バックライト)BLと、を備えている。
表示パネルPNLは、背面に入射した光を選択的に透過することで表示面に画像を表示する。表示パネルPNLの表示面は、平面であってもよいし、湾曲した曲面であってもよい。なお、表示パネルPNLは、表示パネルPNLの表示面に入射した光を選択的に反射させることで表示面に画像を表示する反射型であってもよい。表示パネルPNLが反射型である場合、照明装置BLを省略してもよい。以下の説明において、表示パネルPNLの表示面から背面に向かって見ることを平面視と定義する。
表示パネルPNLは、第1基板(アレイ基板)SUB1と、第2基板(対向基板)SUB2と、シール材3と、液晶層LCと、制御モジュールCTRと、を備えている。第1基板SUB1は、第1乃至第4辺E1,E2,E3,E4を有している。例えば、第1及び第3辺E1,E3が短辺であり、第2及び第4辺E2,E4が長辺である。
第2基板SUB2は、表示パネルPNLの厚み方向D0において、第1基板SUB1に対向している。第1基板SUB1は、表示パネルPNLの例えば長辺方向において、第2基板SUB2よりも大きく形成されており、第2基板SUB2から露出した端子領域NDAtを有している。制御モジュールCTRは、端子領域NDAtに設けられている。なお、制御モジュールCTRを、端子領域NDAtに接続された外部回路基板に設けてもよい。
シール材3は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の有機材料で形成されている。シール材3は、図1中の右上がり斜線で示す部分に相当し、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接着している。液晶層LCは、シール材3よりも内側において、第2基板SUB2と第1基板SUB1との間に配置されている。
表示パネルPNLは、平面視において、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAを囲む非表示領域(額縁領域)NDAと、を有している。表示領域DAには、複数の副画素SPXがm行×n列のマトリクス状に配列されている。例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)にそれぞれ対応する三つの副画素SPXを組み合わせてカラー表示が可能な画素PXを構成できる。なお、画素PXは、白色等の他の色の副画素SPXを含んでもよいし、同じ色の副画素SPXを複数含んでもよい。
非表示領域NDAは、第1乃至第4非表示領域NDA1,NDA2,NDA3,NDA4を含んでいる。第1非表示領域NDA1は、表示領域DAと第1辺E1との間にある。同様に、第2非表示領域NDA2は、表示領域DAと第2辺E2との間にある。第3非表示領域NDA3は、表示領域DAと第3辺E3との間にある。第4非表示領域NDA4は、表示領域DAと第4辺E4との間にある。第1非表示領域NDA1は、前述の端子領域NDAtを含んでいる。
第1基板SUB1は、表示領域DAにおいて、複数の走査信号線GL(GL1,GL2,GL3…GLm+1)と、走査信号線GLと交差する複数の映像信号線SL(SL1,SL2,SL3…SLn+1)と、を備えている。前述の副画素SPXは、隣り合う二本の走査信号線GLと隣り合う二本の映像信号線SLとによって区画された領域に相当する。
各々の走査信号線GLが延在する方向を第1方向D1と定義し、各々の映像信号線SLが延在する方向を第2方向D2と定義する。なお、図1に示す例では、映像信号線SLを第2方向D2に平行な直線で示しているが、図8Aに示す例のように、映像信号線SLがジグザグに屈曲しつつ第2方向D2に延在してもよい。図示しないが、映像信号線SLが第2方向D2を中心に蛇行する曲線でもよい。同様に、第1方向D1に延在する走査信号線GLは、屈曲してもよいし、蛇行してもよい。
図1に示す例では、第1方向D1が表示パネルPNLの短辺方向と一致し、第2方向D2が表示パネルPNLの長辺方向と一致する。なお、第1及び第2方向D1,D2は、図1に示す例に限られない。第1方向D1が表示パネルPNLの長辺方向と一致し、第2方向D2が表示パネルPNLの短辺方向と一致してもよいし、それ以外の方向であってもよい。第1及び第2方向D1,D2は、表示パネルPNLの表示面に沿う方向であって、表示パネルPNLの厚み方向D0と直交している。
第1基板SUB1は、各々の走査信号線GLに接続された走査ドライバGDと、各々の映像信号線SLに接続された映像ドライバSDと、を備えている。走査ドライバGDは、例えば、第2及び第4非表示領域NDA2,NDA4にそれぞれ設けられている。映像ドライバSDは、例えば、第1非表示領域NDA1において端子領域NDAtよりも内側に設けられている。なお、走査ドライバGD及び映像ドライバSDを制御モジュールCTRに設けてもよいし、表示パネルPNLに接続された外部回路基板に設けてもよい。
第1基板SUB1は、各々の副画素SPXにおいて、スイッチング素子SWと、画素電極PEと、を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、走査信号線GL、映像信号線SL及び画素電極PEに電気的に接続されている。複数の副画素SPXに対向して共通電極CEが延在している。共通電極CEは、第1基板SUB1に設けてもよいし、第2基板SUB2に設けてもよい。
制御モジュールCTRは、走査ドライバGD及び映像ドライバSDを制御する。走査ドライバGDは、各々の走査信号線GLに走査信号を供給し、映像ドライバSDは、各々の映像信号線SLに映像信号を供給する。スイッチング素子SWに対応する走査信号線GLに走査信号が供給されると、当該スイッチング素子SWに対応する映像信号線SLと画素電極PEとが電気的に接続され、映像信号線SLの映像信号が画素電極PEに供給される。画素電極PEは、共通電極CEとの間で電界を形成して液晶層LCの液晶分子の配向を変化させる。保持容量CSは、例えば共通電極CEと画素電極PEとの間に形成される。
図2は、図1に示された副画素SPXの構成を示す平面図である。図2に示すように、スイッチング素子SWは、半導体層SCと、中継電極SLrと、を備えている。半導体層SCは、第1コンタクトホールCH1において映像信号線SLに接し、第2コンタクトホールCH2において中継電極SLrに接している。
半導体層SCは、映像信号線SLに重畳しながら第1コンタクトホールCH1から走査信号線GLへ延在し、走査信号線GLと交差した後にU字状に屈曲して第2コンタクトホールCH2へ延在している。中継電極SLrは、第3コンタクトホールCH3において画素電極PEと接している。ここでは、半導体層SCが走査信号線GLと二回交差するダブルゲート型のスイッチング素子SWを示しているが、スイッチング素子SWはシングルゲート型であってもよい。
図2中に一点鎖線で示す領域は、光を遮る遮光層21に相当する。遮光層21は、各々の副画素SPXに開口APを有している。画素電極PEは、開口APに延出している。遮光層21は、平面視において、走査信号線GL、映像信号線SL、中継電極SLr及び半導体層SCと重畳している。走査信号線GLに沿って形成された遮光層21は、走査信号線GLに加えて中継電極SLr及び半導体層SCも覆っている。
一方で、映像信号線SLに沿って形成された遮光層21は、映像信号線SLのみを覆っている。しかも、映像信号線SLは、走査信号線GLよりも細線である。そのため、映像信号線SLに沿って形成された遮光層21は、走査信号線GLに沿って形成された遮光層21よりも幅が狭い。
図2に示す例では、映像信号線SLは、複数の屈曲部SLzを有し、ジグザグに屈曲しながら第2方向D2に延在している。各々の画素電極PEは、屈曲部SLzから次の屈曲部SLzまで、映像信号線SLに平行に延在している。各実施形態の表示装置DSPは、第1及び第2突出部51,52をさらに備えている。第1及び第2突出部51,52については、図6A乃至図8Bを参照して後で詳しく説明する。
図3は、図2中のF3−F3線に沿う表示装置DSPの断面図である。図3に示す例では、表示パネルPNLが、主として表示面にほぼ平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成を有している。なお、表示パネルPNLは、表示面に対して垂直な縦電界や、表示面に対して斜め方向の電界、或いはそれらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していてもよい。
前述のように、第1基板SUB1は、走査信号線GLと、映像信号線SLと、スイッチング素子SWと、画素電極PEと、共通電極CEと、を備えている。それらに加え、第1基板SUB1は、図3に示すように、第1可撓性基板10と、第1絶縁層11と、第2絶縁層12と、第3絶縁層13と、第4絶縁層14と、第5絶縁層15と、第1配向膜AL1と、をさらに備えている。
第1可撓性基板10は、例えばポリイミド樹脂等で形成され、可撓性、透光性及び絶縁性を有している。第1可撓性基板10は、第2可撓性基板20と対向する第1面10Aと、第1面10Aとは反対側の第2面10Bと、を有している。第1絶縁層11は、第1可撓性基板10の第1面10Aを覆っている。
半導体層SCは、第1絶縁層11の上に形成されている。第2絶縁層12は、第1絶縁層11及び半導体層SCを覆っている。走査信号線GLは、第2絶縁層12の上に形成されている。第3絶縁層13は、第2絶縁層12及び走査信号線GLを覆っている。
映像信号線SL及び中継電極SLrは、第3絶縁層13の上に形成されている。映像信号線SL及び中継電極SLrは、同一工程で形成できる。第4絶縁層14は、第3絶縁層13、映像信号線SL及び中継電極SLrを覆っている。共通電極CEは、第4絶縁層14の上に形成されている。第5絶縁層15は、第4絶縁層14及び共通電極CEを覆っている。
画素電極PEは、第5絶縁層15の上に形成されている。なお、第5絶縁層15の下に画素電極PEを形成し、第5絶縁層15の上に共通電極CEを形成してもよい。第5絶縁層15は、画素電極PEと共通電極CEとを絶縁する層間絶縁層の一例である。第1配向膜AL1は、第5絶縁層15及び画素電極PEを覆っている。
走査信号線GL及び映像信号線SLは、例えば単層構造や積層構造の金属材料で形成されている。映像信号線SLは、走査信号線GLと比べて細線でもよい。中継電極SLrは、例えば映像信号線SLと同じ金属材料で形成されている。半導体層SCは、例えば低温又は高温ポリシリコン(LTPS or HTPS:Low or High Temperature Poly Silicon)で形成されている。画素電極PE及び共通電極CEは、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)やインジウム亜鉛酸化物(IZO:Indium Zinc Oxide)等で形成された透明導電膜である。
第1乃至第3及び第5絶縁層11,12,13,15は、シリコン酸化物、シリコン窒化物又はアルミナ等の無機絶縁層である。第4絶縁層14は、例えばアクリル樹脂等の感光性樹脂で形成された有機絶縁層である。第4絶縁層14は、スイッチング素子SWの凹凸を平坦化する機能を有し、第1乃至第3及び第5絶縁層11,12,13,15や第1配向膜AL1よりも厚く形成されている。
第1及び第2コンタクトホールCH1,CH2は、第2及び第3絶縁層12,13を貫通している。映像信号線SLは、第1コンタクトホールCH1を通じて半導体層SCに接している。中継電極SLrは、第2コンタクトホールCH2を通じて半導体層SCに接している。映像信号線SL及び中継電極SLrのいずれか一方がソース電極であり、いずれか他方がドレイン電極である。
第3コンタクトホールCH3は、第4及び第5絶縁層14,15を貫通している。画素電極PEは、第3コンタクトホールCH3を通じて中継電極SLrに接しており、半導体層SCに電気的に接続されている。第3コンタクトホールCH3は、画素電極PEとトランジスタ(スイッチング素子SW)とを電気的に接続するコンタクトホールの一例である。
第2基板SUB2は、前述の遮光層21に加え、第2可撓性基板20と、カラーフィルタ層22と、オーバーコート層23と、第2配向膜AL2と、を備えている。第2可撓性基板20は、第1可撓性基板10と同様の樹脂材料で形成されている。第2可撓性基板20は、第1可撓性基板10の第1面10Aに対向する第3面20Aと、第3面20Aとは反対側の第4面20Bと、を有している。
遮光層21は、第2可撓性基板20の第3面20Aに形成され、平面視において図1に示された非表示領域NDAを覆っている。カラーフィルタ層22は、第3面20A及び遮光層21を覆っている。カラーフィルタ層22は、各々の副画素SPXに対応する色に着色されている。オーバーコート層23は、カラーフィルタ層22を覆っている。第2配向膜AL2は、オーバーコート層23を覆っている。
液晶層LCは、第1及び第2配向膜AL1,AL2の間に配置されている。第1及び第2配向膜AL1,AL2は、画素電極PEに電圧が印加されていない状態において、液晶層LCの液晶分子を配向させる。第1及び第2配向膜AL1,AL2は、例えばインクジェット印刷やフレキソ印刷等によって塗布されたポリイミド樹脂等である。
第1可撓性基板10の第2面10Bには、第1偏光板PL1が貼り付けられている。第2可撓性基板20の第4面20Bには、第2偏光板PL2が貼り付けられている。なお、偏光した光を照射する照明装置BLを用いる場合、第1偏光板PL1を省略してもよい。
第1及び第2偏光板PL1は、第1可撓性基板10の第2面10Bや第2可撓性基板20の第4面20Bに貼り付けられるフィルムの一例である。なお、フィルムは、入射光のうちの所望の偏光を選択的に透過する偏光板に限られない。フィルムの他の例として、円偏光板の位相差を補償する位相差板や表示パネルPNLを保護する光透過性フィルム等が挙げられる。
図4は、表示装置DSPの製造方法の一例を示すフロー図である。図4を参照し、表示装置DSPの製造方法について説明する。ST1乃至ST3の工程を経て第1基板SUB1を用意する。ST4乃至ST6の工程を経て第2基板SUB2を用意する。ST7乃至ST11の工程を経て第1及び第2基板SUB1,SUB2がシール材3に接着された表示パネルPNLを用意する。ST12及びST13の工程を経て表示パネルPNLにフィルムを貼り付ける。ST14及びST15の工程を経て表示装置DSPを完成させる。
ST1乃至ST3の工程について説明する。まず、剛性のガラス基板の上面に第1可撓性基板10の材料を塗布し、塗布した材料を硬化させて第1可撓性基板10を形成する(第1可撓性基板形成ST1)。
第1可撓性基板10の上でフォトリソグラフィ等を繰り返し、前述の走査信号線GL、走査ドライバGD、映像信号線SL、映像ドライバSD、スイッチング素子SW、共通電極CE、画素電極PE、第1乃至第5絶縁層11,12,13,14,15、第1突出部51等を積層した回路層を形成する(回路層形成ST2)。
回路層の上に第1配向膜AL1の材料を塗布し、塗布した材料を硬化させて第1配向膜AL1を形成する(第1配向膜形成ST3)。ST1乃至ST3の工程を経て、複数の第1基板SUB1を含んだマザー基板を得る。
次に、ST4乃至ST6の工程について説明する。ST1の工程と同様にして、ガラス基板の上に第2可撓性基板20を形成する(第2可撓性基板形成ST4)。第2可撓性基板20の上でフォトリソグラフィ等を繰り返し、前述の遮光層21、カラーフィルタ層22、オーバーコート層23、第2突出部52等を積層した着色層を形成する(着色層形成ST5)。ST3の工程と同様にして、着色層の上に第2配向膜AL2を形成する(第2配向膜形成ST6)。ST4乃至ST6の工程を経て、複数の第2基板SUB2を含んだマザー基板を得る。
次に、ST7乃至ST11の工程について説明する。いずれか一方のマザー基板にシール材3を塗布し、シール材3に囲まれた内側に液晶層LCの液晶材料を滴下する(液晶滴下ST7)。二枚のマザー基板を位置合わせして貼り合わせ、シール材3を硬化させる(基板接着ST8)。
第1可撓性基板10の第2面10Bからガラス基板を剥離し(ガラス基板剥離ST9)、第2面10Bに保護フィルムを貼り付ける(保護フィルム貼着ST10)。透光性のガラス基板を通じて第1可撓性基板10の第2面10Bにレーザー光を照射すると、第1可撓性基板10がレーザー光を吸収して僅かに分解する。第1可撓性基板10とガラス基板との界面に空隙が生じ、第1可撓性基板10からガラス基板が剥離される。
同様にして、第2可撓性基板20の第4面20Bからガラス基板を剥離し、第4面20Bに保護フィルムを貼り付ける。保護フィルムは、例えばポリエチレンテレフタラート樹脂等で形成されたフィルムである。保護フィルムを貼り付けたマザー基板を切断し、複数のパネルに個片化する(セルカットST11)。
次に、ST12乃至ST15の工程について説明する。第2可撓性基板20の第4面20Bから保護フィルムを引き剥がし(保護フィルム剥離ST12)、第2偏光板PL2を貼り付ける(フィルム貼着ST13)。同様に、第1可撓性基板10の第2面10Bから保護フィルムを引き剥がし、第1偏光板PL1を貼り付ける。
端子領域NDAtに外部回路基板を実装する(外部回路基板実装ST14)。なお、外部回路基板を実装した後に保護フィルムを引き剥がして第1偏光板PL1を貼り付けてもよい(保護フィルム剥離ST12及びフィルム貼着ST13)。表示パネルPNLに照明装置BLを組み付ければ、表示装置DSPが完成する(仕上げST15)。なお、ST15の工程の後に、表示装置DSPの端辺を湾曲させる工程をさらに備えていてもよい。
図5は、図4に示されたST13の工程の一例を説明する平面図である。ST13の工程では、第1及び第2基板SUB1,SUB2と第1及び第2偏光板PL1,PL2等のフィルムとの間に気泡等を噛まないように、ローラー45で第1又は第2基板SUB1,SUB2に押し当てながらフィルムを貼り付ける。
例えば、図5に示すように、フィルムを押圧するローラー45が第1基板SUB2の第1辺E1から第3辺E3に移動するとき、第1及び第2基板SUB1,SUB2の間に封入された液晶層LCの液晶材料も第1辺E1から第3辺E3へ押し流される。ローラー45が高速で移動すると、液晶材料が勢いよく移動して、液晶層LCを囲むシール材3を損傷させるおそれがある。
ローラー45が移動する方向は、ローラー45の大きさ、表示パネルPNLの大きさ及び縦横比、フィルムを貼り付ける工程の順番等によって適宜選択される。図5に示す例では、ローラー45を表示パネルPNLの長辺方向に動かしているが、ローラー45を表示パネルPNLの短辺方向に動かしてもよい。つまり、液晶層LCの液晶材料が移動する方向は、第1又は第2方向D1,D2のどちらもありうる。
[第1実施形態]
以下、図2及び図6A乃至図8Bを参照して第1実施形態の表示装置DSPについて説明する。第1実施形態の表示装置DSPは、シール材3に押し寄せる液晶材料の勢いを緩和する第1突出部51を備えている。
以下、図2及び図6A乃至図8Bを参照して第1実施形態の表示装置DSPについて説明する。第1実施形態の表示装置DSPは、シール材3に押し寄せる液晶材料の勢いを緩和する第1突出部51を備えている。
第1突出部51は、第1可撓性基板10の第1面10A及び第2可撓性基板20の第3面20Aのいずれか一方に配置される。図6Aは、図2中のF6−F6線に沿って切断した第1実施形態の表示装置DSPの断面図であって、第1突出部51を第1可撓性基板10の第1面10Aに配置した例である。なお、第1突出部51を第2可撓性基板20の第3面20Aに配置してもよい。
図6Aに示すように、第1可撓性基板10の第1面10Aと第1突出部51との間に走査信号線GL、映像信号線SL、スイッチング素子SW、共通電極CE、画素電極PE、第1乃至第5絶縁層11,12,13,14,15等が介在してもよい。図示しないが、第2可撓性基板20の第3面20Aと第1突出部51との間に遮光層21、カラーフィルタ層22、オーバーコート層23等が介在してもよい。
表示装置DSPは、第2突出部52をさらに備えてもよい。第2突出部52は、第1面10A及び第3面20Aのうち、第1突出部51が配置されていない方の面に配置されており、第1突出部51と略同一の形状及び機能を有している。図6Aに示す例では、第1突出部51を第1可撓性基板10の第1面10Aに配置し、第2突出部52を第2可撓性基板20の第3面20Aに配置している。
第1及び第3面10A,20Aと、第2突出部52との間には、第1突出部51と同様に、走査信号線GL、映像信号線SL、スイッチング素子SW、共通電極CE、画素電極PE、第1乃至第5絶縁層11,12,13,14,15、遮光層21、カラーフィルタ層22、オーバーコート層23等が介在してもよい。
図6Aに示すように、第1面10Aに配置された第1突出部51は、第2基板SUB2との間に隙間を有している。なお、第1突出部51が第3面20Aに配置された場合も同様に、第1突出部51と第1基板SUB1との間に隙間が形成される。第1突出部51の高さH1は、液晶層LCの厚みH0の半分の値よりも大きいことが好ましい。
図2に示すように、第1突出部51は、表示領域DAに形成された遮光層21に平面視で重畳するように配置されている。図2に示す例では、第1突出部51は、走査信号線GLに沿って第1方向D1に延在しており、平面視において、画素電極PEの一部や第3コンタクトホールCH3に重畳している。なお、第1突出部51は、映像信号線SLに平行に延在してもよい。後述するように、第1突出部51は、液晶層LCに対して十分な高さを確保する必要がある。しかし、走査信号線GLと重畳する遮光層21は幅が広いため、第1突出部51を十分に覆うことができる。
第1突出部51は、例えば感光性のアクリル樹脂等であり、無機絶縁層である第5絶縁層15との密着性が低い。図2に示す例では、第1突出部51を形成する材料の少なくとも一部が、第5絶縁層15よりも第1突出部51との密着性に優れた透明導電膜である画素電極PEの上面に接している。なお、第1スペーサ31は、画素電極とは電気的に接続されていない透明導電膜と接していてもよい。さらに、第1突出部51を形成する材料の少なくとも一部が、画素電極PE等の透明導電膜に覆われた第3コンタクトホールCH3の内部に位置している。第3コンタクトホールCH3の内部に位置した第1スペーサ31の材料は、透明導電膜を保護している。
なお、第5絶縁層15の下に画素電極PEを形成し、第5絶縁層15の上に共通電極CEを形成する構成では、第1突出部51を形成する材料の少なくとも一部が、透明導電膜である共通電極CEの上面に接することになる。平面視において第1突出部51の底面の一部が透明導電膜と重畳していれば、第1突出部51を第1基板SUB1に強固に密着させることができる。
第2突出部52は、第1突出部51と同様の樹脂材料から形成されており、第2可撓性基板20と第2突出部52との間に介在する遮光層21、カラーフィルタ層22、オーバーコート層23等の各層との密着性に優れている。第1突出部51と同様に、第2突出部52は、他方の基板(第1基板SUB1)との間に隙間を有している。
図6Aに示すように、第2突出部52の高さH2は、液晶層LCの厚みH0の半分の値よりも大きいことが好ましい。図6Aに示す例では、第1及び第2突出部51,52は、互いに対向しておらず、平面視において重畳しないように配置されている。そのため、第1及び第2突出部51,52の高さH1,H2をそれぞれ十分に確保できる。
図2に示す例では、第2突出部52が、表示領域DAに形成された遮光層21に平面視で重畳するように配置され、映像信号線SLに平行に延在している。なお、第2突出部52は、走査信号線GLに平行に延在してもよい。図2に示す例では、映像信号線SLの屈曲部SLzに重畳する部位で第2突出部52が屈曲しているが、屈曲部SLzに重畳しないように第2突出部52を形成してもよい。
図2に示す例では、第2突出部52が、表示領域DAに形成された遮光層21に平面視で重畳するように配置され、映像信号線SLに平行に延在している。なお、第2突出部52は、走査信号線GLに平行に延在してもよい。図2に示す例では、映像信号線SLの屈曲部SLzに重畳する部位で第2突出部52が屈曲しているが、屈曲部SLzに重畳しないように第2突出部52を形成してもよい。
前述のように、映像信号線SLに沿って形成された遮光層21は、走査信号線GLに沿って形成された遮光層21よりも幅が狭い。屈曲部SLzと重畳するように第2突出部52を屈曲させると、第2突出部52が太くなって遮光層21からはみ出すおそれがある。第2突出部52に合わせて遮光層21を幅広にすると、開口APが小さくなって画面が暗くなる。第2突出部52を屈曲部SLzと重畳しないように形成すれば、第2突出部52が太くならないため、遮光層21を幅広にする必要がなくなる。
図6Bは、図6Aに示された第1実施形態の表示装置DSPを変形した他の一例を示す断面図である。図6Bに示す変形例は、第1及び第2突出部51,52に代えて、第3及び第4スペーサ37,38を備えている。第3及び第4スペーサ37,38は、当接部37X,38Xで互いに当接することにより、液晶層LCの厚みH0を規定する。第3及び第4スペーサ37,38の高さH3,H4は、例えば、液晶層LCの厚みH0の略半分の値である。
第3スペーサ37は、第1突出部51と同様に、第1可撓性基板10の第1面10Aに配置され、第1方向D1に延在している。第4スペーサ38は、第2突出部52と同様に、第2可撓性基板10の第3面20Aに配置され、第2方向D2に延在している。第3及び第4スペーサ37,38によれば、第1及び第2突出部51,52と同様に、シール材3に押し寄せる液晶材料の勢いを緩和できる。
図7は、互いに隣り合う第1突出部51の間隔と、互いに隣り合う第2突出部52の間隔とを示す平面図である。図7に示すように、互いに隣り合う第1突出部51において、延在方向と交差する方向の間隔をL1とし、延在方向の間隔をL2とする。各々の第1及び第2突出部51,52の長さをL3とする。なお、互いに隣り合う第2突出部52の間隔は、互いに隣り合う第1突出部51の間隔と略同一の関係であるため、第1突出部51について詳しく説明し、第2突出部52については重複する説明を省略する。
互いに隣り合う第1突出部51において、第1突出部51が延在する方向と交差する方向の間隔L1は、1mm以上が好ましい。間隔L1が1mm未満であると、ST3の工程において第1配向膜AL1の材料を均一に塗布することが難しく、第1配向膜AL1の厚みにばらつきが生じるおそれがある。
また、互いに隣り合う第1突出部51では、第1突出部51が延在する方向に間隔L2を形成することが好ましい。間隔L2は、例えば副画素SPXの幅L0(図2に示す)よりも狭くてもよい。間隔L2がないと、塗布された第1配向膜AL1の材料が第1基板SUB1の上面に均一に広がらず、第1配向膜AL1の厚みにばらつきが生じるおそれがある。第1突出部51が延在する方向において、第1突出部51の長さL3は、例えば副画素SPXの幅L0の2.5倍以上、6倍以下である。
図5に示す液晶材料が第2方向D2に沿って移動する一例では、第1突出部51が、間隔L2をあけて第1方向D1に配列されている。各々の間隔L2は、隣の列で第1突出部51の間にあけられた間隔L2と第2方向D2において重畳しないように、第1方向D1にずらして設けられている。
図8Aは、第1及び第2突出部51,52の配列密度を模式的に示す平面図である。ST13の工程において、ローラー45が第1辺E1から第3辺E3に向かって移動すると、液晶層LCの液晶材料は、第3辺E3に近づくほど勢いが増す。シール材3の損傷を防ぐため、第1及び第2突出部51,52の配列密度は、図8Aに示すように液晶層LCの中央LCinよりも液晶層LCの周辺LCoutの方が高くなることが好ましい。
換言すると、互いに隣り合う第1突出部51の間隔L1は、液晶層LCの中央LCinよりも液晶層LCの周辺LCoutの方が狭い。同様に、互いに隣り合う第2突出部52の間隔L1は、液晶層LCの中央LCinよりも液晶層LCの周辺LCoutの方が狭い。第1及び第2可撓性基板10,20を利用しているため、表示装置DSPの端辺は折り曲げられる可能性がある。液晶層LCの周辺LCoutの配列密度が高くなるように第1及び第2突出部51,52を配置すれば、折り曲げられる端辺付近の液晶材料の移動が制限される。これにより、端辺が折り曲げられても、液晶材料の偏りによって液晶層LCのセルギャップが変化することを抑制できる。
図8Bは、図8Aに示された配列密度の他の一例を模式的に示す平面図である。例えば、図4に示されたST15の工程の後に、カバーガラス等のカバー部材に表示装置DSPを貼り合わせる工程があると、液晶層材料が、第1及び第2方向D1,D2だけではなく、斜め方向D4に移動することがある。図8Bに示す例のように、複数の第1突出部51を斜め方向D4に交差する交差方向D3にずらして配置すれば、斜め方向D4の液晶材料の移動を抑えることもできる。
以上のように構成された第1実施形態の表示装置DSPは、シール材3に押し寄せる液晶材料の勢いを緩和する第1及び第2突出部51,52を備えている。第1実施形態によれば、ST13の工程において、シール材3の損傷を防止できる。
ST13の工程において、ローラー45に押し流される液晶材料は、シール材3に近づくほど勢いを増す。第1及び第2突出部51,52は、液晶層LCの中央LCinよりも液晶層LCの周辺LCoutにおいて配列密度が高くなるように配列されており、液晶材料の移動を効果的に緩和できる。
突出部と基板との間に隙間がまったくないと、単一の突出部に過大な力が集中して突出部が破損するおそれがある。表示装置DSPは、第1突出部51と第2基板SUB2との間に隙間を有しており、第2突出部52と第1基板SUB1との間に隙間を有している。第1実施形態によれば、複数の第1突出部51と複数の第2突出部52とに圧力を分散させて第1及び第2突出部51,52が破損することを防止できる。
次に、図9乃至図12を参照して第2及び第3実施形態の表示装置DSPについて説明する。なお、第1実施形態の構成と同一又は類似の機能を有する構成は、同一の符号を付して対応する第1実施形態の記載を参酌することとし、ここでの説明を省略する。また、その外の構成は、第1実施形態と同一である。
[第2実施形態]
図9は、第2実施形態の表示装置DSPに係る非表示領域NDAの断面構造を示す断面図である。第2実施形態は、シール材3と液晶層LCとの境界に配置された第3突出部53をさらに備える点が第1実施形態と異なる。
図9は、第2実施形態の表示装置DSPに係る非表示領域NDAの断面構造を示す断面図である。第2実施形態は、シール材3と液晶層LCとの境界に配置された第3突出部53をさらに備える点が第1実施形態と異なる。
第3突出部53を、第1可撓性基板10の第1面10Aに配置してもよいし、第2可撓性基板20の第3面20Aに配置してもよいし、両方に配置してもよい。また、第3突出部53と第1面10Aとの間に走査信号線GL、走査ドライバGD、映像信号線SL、映像ドライバSD、透明導電膜、第1乃至第5絶縁層11,12,13,14,15等が介在してもよいし、第3突出部53と第3面20Aとの間に遮光層21、カラーフィルタ層22、オーバーコート層23等が介在してもよい。図9に示す例では、第3突出部53が、オーバーコート層23の上において第2可撓性基板20の第3面20Aに配置されている。
第3突出部53はシール材3と液晶層LCとの境界に配置されており、第3突出部53の少なくとも一部が、平面視においてシール材3及び液晶層LCに重畳している。第4絶縁層14は、シール材3との接触面積が増えるように凹凸に形成され、凸部54を有している。第3突出部53は、凸部54との間で狭い通路55を形成している。
第2実施形態に係るシール材3は、狭い通路55を除いて液晶層LCに露出していないため、液晶層LCから影響を受けづらい。第2実施形態は、表示領域DAに配列された前述の第1及び第2突出部51,52に加えて、非表示領域NDAに配置された第3突出部53を備えており、より確実に押し寄せる液晶材料からシール材3を保護できる。
[第3実施形態]
図10乃至図12を参照して第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第1基板SUB1に対する第2基板SUB2の位置ずれを抑制するストッパ30をさらに備える点が第1実施形態と異なる。
図10乃至図12を参照して第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第1基板SUB1に対する第2基板SUB2の位置ずれを抑制するストッパ30をさらに備える点が第1実施形態と異なる。
図10は、第3実施形態の表示装置に係るストッパ30を示す断面図である。図10に示すように、第3実施形態の表示装置DSPは、第1可撓性基板10の第1面10Aに配置された第1スペーサ31と、第2可撓性基板20の第3面20Aに配置された第2スペーサ32と、をさらに備えている。
なお、図10に示すように、第1可撓性基板10の第1面10Aと第1スペーサ31との間に走査信号線GL、映像信号線SL、スイッチング素子SW、共通電極CE、画素電極PE、第1乃至第5絶縁層11,12,13,14,15等が介在してもよい。同様に、第2可撓性基板20の第3面20Aと第2スペーサ32との間に遮光層21、カラーフィルタ層22、オーバーコート層23等が介在してもよい。
第1及び第2スペーサ31,32のいずれか一方は凹部33を有し、いずれか他方は凸部34を有している。図10は、第1スペーサ31が凹部33を有し、第2スペーサ32が凸部34を有する例である。凸部34の先端は、凹部33に接しており、第2基板SUB2の移動を阻止する。図示しないが、第1スペーサ31が凸部34を有し、第2スペーサ32が凹部33を有してもよい。凹部33と凸部34とは、第1及び第2基板SUB1,SUB2の間の位置ずれを抑制するストッパ30を構成する。
図12は、図10に示されたストッパ30を拡大して示す平面図である。図12に示すように、第1及び第2スペーサ31,32は、平面視において遮光層21に重畳している。図12に示す例では、第1スペーサ31は、第1突出部51と同様に、走査信号線GLに沿って第1方向D1に延在している。
なお、第1スペーサ31は、映像信号線SLに平行に延在してもよい。第1スペーサ31の長さは、例えば第1突出部51よりもやや短く、副画素SPXの幅L0の2乃至3倍程度である。第1及び第2スペーサ31,32は、例えば、第1及び第2突出部51,52と同様の樹脂材料から形成されている。
第1突出部51と同様に、第1スペーサ31を形成する材料の少なくとも一部は、透明導電膜である画素電極PEの上面や第3コンタクトホールCH3の内部に接している。第2突出部52と同様に、第2スペーサ32は、第2可撓性基板20と第2突出部52との間に介在する遮光層21、カラーフィルタ層22、オーバーコート層23等の各層との密着性に優れている。
ST12の工程では、第1及び第2方向D1,D2(例えば表示パネルPNLの長辺方向及び短辺方向)に交差する斜め方向(引き剥がし方向)D4に沿って第1及び第2可撓性基板10,20から保護フィルムを引き剥がす。このとき、第1基板SUB1に対する第2基板SUB2の位置が斜め方向D4にずれるおそれがある。斜め方向D4は、例えば、第1基板SUB1や第2基板SUB2の対角線に沿う方向である。
また、ST13の工程では、フィルムを貼り付けられている基板が移動するローラー45に引き摺られ、第1基板SUB1に対する第2基板SUB2の位置が第1又は第2方向D1,D2にずれるおそれがある。
また、図11のように、図1に示された第1乃至第4表示領域NDA1,NDA2,NDA3,NDA4の端部をそれぞれ湾曲させる場合がある。この場合、第1乃至第4表示領域NDA1,NDA2,NDA3,NDA4の端部の近傍において、第1基板SUB1に対して第2基板SUB2が斜め方向D4へ移動する可能性がある。
図12に示すように、凹部33の内面33A,33B,33Cは、斜め方向D4に直交する交差方向D3とほぼ一致する第31方向D31に沿って延在している。凸部34の先端34Aも、交差方向D3とほぼ一致する第32方向D32に沿って延在している。
第3実施形態によれば、第1基板SUB1に対して第2基板SUB2が保護フィルムPRによって斜め方向D4へ引っ張られると、図12に示すように、凸部34の先端34Aが凹部33の内面33A又は内面33Cに当接する。斜め方向D4への第2基板SUB2の移動は、凹部33及び凸部34で構成されたストッパ30によって阻止される。
また、図4に示されたST13の工程において、第2基板SUB2がローラー45によって第1又は第2方向D1,D2へ引っ張られると、図12に示すように、凸部34の先端34Aが凹部33の内面33A又は内面33Cに当接する。第1及び第2方向D1,D2への第2基板SUB2の移動は、凹部33及び凸部34で構成されたストッパ30によって阻止される。
第3実施形態によれば、凹部33と凸部34とで構成されたストッパ30によって第1基板SUB1に対する第2基板SUB2の移動を阻止し、第1及び第2基板SUB1,SUB2の位置ずれを抑制することができる。
しかも、第1スペーサ31と第1突出部51とは、同一の層に同一の材料から形成されており、同一の工程で形成できる。第2スペーサ32と第2突出部52とは、同一の層に同一の材料から形成されており、同一の工程で形成できる。第1及び第2突出部51,52と同時にストッパ30を形成できるため、第1実施形態の工程に新たな工程を追加しなくてよい。
なお、第1基板SUB1に対して第2基板SUB2が移動する例は、図5に示されたST13の工程に限定されない。例えば、表示装置DSPの隣り合う二辺を折り曲げる工程、表示装置DSPを運搬する際の運搬媒体への吸着工程、図4に示されたガラス基板剥離ST9、表示装置DSPに貼り合わされた第1及び第2偏光板PL1,PL2の気泡を除去するための加熱工程(オートクレーブ)等、種々の工程において位置ずれの課題は起こり得る。本実施形態によれば、第1及び第2スペーサ31,32を有することで位置ずれを抑制できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。各実施形態にて開示した構成は、適宜に組み合わせることができる。
3…シール材、10A…第1面、10B…第2面、10…第1可撓性基板、20A…第3面、20B…第4面、20…第2可撓性基板、31…第1スペーサ、32…第2スペーサ、33…凹部、34…凸部、34A…凸部の先端、51…第1突出部、52…第2突出部、53…第3突出部、D1…第1方向、D2…第2方向、DSP…表示装置、GL…走査信号線、LC…液晶層、LCin…液晶層の中央、LCout…液晶層の周辺、PL2…第2偏光板(フィルムの一例)、SL…映像信号線。
Claims (10)
- 第1面及び該第1面とは反対側の第2面を有した第1可撓性基板と、
前記第1面に対向する第3面及び該第3面とは反対側の第4面を有した第2可撓性基板と、
前記第1面及び前記第3面を接着するシール材と、
前記第1面及び前記第3面の間に配置された液晶層と、
前記第4面に配置されたフィルムと、
前記第1面及び前記第3面のいずれか一方に配置された第1突出部と、
第1方向に延在する複数の走査信号線と、
前記第1方向と交差する第2方向に延在する複数の映像信号線と、
を備え、
前記第1突出部は、平面視において前記走査信号線又は前記映像信号線に重畳し且つ前記第1方向及び前記第2方向のいずれか一方に延在している、表示装置。 - 前記第1面及び前記第3面のいずれか他方に配置された第2突出部をさらに備え、
前記第2突出部は、平面視において前記走査信号線又は前記映像信号線に重畳し且つ前記第1方向及び前記第2方向のいずれか他方に延在している、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1方向に間隔をあけて配列された複数の前記第1突出部を備えており、
各々の前記第1突出部は、前記第1方向に延在する形状を有している、請求項1又は2に記載の表示装置。 - 前記第2方向に間隔をあけて配列された複数の前記第1突出部を備えており、
各々の前記第1突出部は、前記第2方向に延在する形状を有している、請求項1又は2に記載の表示装置。 - 前記第1突出部が延在する方向は、前記第1可撓性基板の短辺方向と一致する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記第1突出部の配列密度は、前記液晶層の中央よりも該液晶層の周辺の方が高い、請求項3又は4に記載の表示装置。
- 前記第1面に配置された第1スペーサと、
前記第3面に配置された第2スペーサと、
をさらに備え、
前記第1スペーサ及び前記第2スペーサのいずれか一方が凹部を有し、該第1スペーサ及び該第2スペーサのいずれか他方が凸部を有し、
前記凸部の先端は、前記凹部に接している、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記第1突出部は、前記第1面に配置されており、
前記第1突出部の長辺の長さは、前記第1スペーサの長辺に長さよりも長い、請求項7に記載の表示装置。 - 前記第1面及び/又は前記第2面に配置された第3突出部をさらに備え、
前記第3突出部の少なくとも一部は、平面視において前記シール材及び前記液晶層に重畳している、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記第1突出部の高さは、前記液晶層の厚みの半分の値よりも大きい、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の表示装置。
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