JP2019120761A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a liquid crystal display device.
液晶層を挟むアレイ基板と対向基板とを備える液晶表示装置においてアレイ基板と対向基板との間隔を一定に保つために、対向基板からアレイ基板に向かって突出しアレイ基板に当たるスペーサを設けることが知られている。また、対向基板からアレイ基板に向かって突出しアレイ基板に当たらないスペーサを設けることが知られている(例えば特許文献1参照)。このようなスペーサは、対向基板のブラックマトリクスの下に設けられている。ブラックマトリクスは、アレイ基板の信号線及びゲート線の近傍を上方から覆っている。 It is known that in a liquid crystal display device including an array substrate sandwiching a liquid crystal layer and an opposing substrate, in order to keep a constant distance between the array substrate and the opposing substrate, providing a spacer projecting from the opposing substrate toward the array substrate and touching the array substrate ing. Further, it is known to provide a spacer which protrudes from the opposing substrate toward the array substrate and does not hit the array substrate (see, for example, Patent Document 1). Such a spacer is provided under the black matrix of the opposing substrate. The black matrix covers the vicinity of the signal lines and the gate lines of the array substrate from above.
このような液晶表示装置に、対向基板をアレイ基板に対してずらす方向の外力が作用すると、上記のスペーサがアレイ基板に対してずれ、アレイ基板の配向膜を傷付けるおそれがある。配向膜が傷付くと、その場所の液晶の配向が乱れて黒表示時に光抜けが発生してしまう。特に、対向基板がアレイ基板に対して大きくずれた場合、スペーサが、アレイ基板の配向膜におけるブラックマトリクスで覆われていない場所を傷付けるおそれがある。ブラックマトリクスで覆われていない場所の配向膜が傷付くと、黒表示時に光抜けが視認されてしまう。 When an external force acts on such a liquid crystal display device in such a direction as to shift the counter substrate with respect to the array substrate, the spacer may be shifted with respect to the array substrate to damage the alignment film of the array substrate. When the alignment film is damaged, the alignment of the liquid crystal in that place is disturbed and light leakage occurs at the time of black display. In particular, when the opposing substrate is largely deviated with respect to the array substrate, there is a possibility that the spacer may damage a portion of the alignment film of the array substrate which is not covered by the black matrix. When the alignment film in a place not covered with the black matrix is damaged, light leakage is visually recognized in black display.
そこで、光抜けが視認されることを防ぐための措置として、ブラックマトリクスをスペーサの近傍に広範囲に渡って設けることが行われている。しかしブラックマトリクスを広範囲に渡って設けることにより画素の開口率が落ちてしまう。そのため、光抜けを防ぐための別の措置が望まれていた。 Therefore, as a measure to prevent the light leakage from being visually recognized, a black matrix is widely provided in the vicinity of the spacer. However, by providing the black matrix over a wide range, the aperture ratio of the pixel is reduced. Therefore, another measure to prevent light leakage has been desired.
本発明の実施形態は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、外力が作用した際の対向基板のアレイ基板に対するずれが小さい液晶表示装置を提供することを課題とする。 The embodiment of the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device in which a shift of an opposing substrate to an array substrate when an external force acts is small.
実施形態の液晶表示装置は、画素電極と半導体層との接続部にコンタクトホールが形成されたアレイ基板と、液晶層を挟んで前記アレイ基板と対向する対向基板とが設けられた液晶表示装置において、複数の前記画素電極が配置された画像表示領域に、前記コンタクトホール外において前記アレイ基板と前記対向基板の間隔を保つ第1のスペーサと、前記対向基板からの前記第1のスペーサの高さよりも高さが低い第2のスペーサと第3のスペーサとが設けられ、前記第3のスペーサは、前記対向基板から前記コンタクトホールに向かって突出し、前記対向基板からの前記第2のスペーサの高さは、前記第3のスペーサの高さよりも低いことを特徴とする。 The liquid crystal display device according to the embodiment is a liquid crystal display device provided with an array substrate in which a contact hole is formed in a connection portion between a pixel electrode and a semiconductor layer, and a counter substrate facing the array substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween. A first spacer for keeping a space between the array substrate and the counter substrate outside the contact hole in an image display area in which a plurality of the pixel electrodes are arranged, and a height of the first spacer from the counter substrate A second spacer and a third spacer having a lower height are provided, and the third spacer protrudes from the counter substrate toward the contact hole, and the height of the second spacer from the counter substrate is increased. Is characterized in that it is lower than the height of the third spacer.
実施形態の液晶表示装置について図面に基づき説明する。なお、本実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。また図面は、説明のために、長さや形状等が誇張されて描かれたり、模式的に描かれたりする場合がある。しかしこのような図面はあくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 The liquid crystal display device of the embodiment will be described based on the drawings. In addition, this embodiment is only an example, and what was suitably changed in the range which does not deviate from the meaning of this invention shall be included in the scope of the present invention. The drawings may be drawn with exaggeration in length, shape, etc., or drawn schematically for the sake of explanation. However, such drawings are merely examples and do not limit the interpretation of the present invention.
(1)表示パネル1の全体構造
本実施形態の液晶表示装置は、IPS(In−Plane Switching)方式等と呼ばれる横電界方式のものであり、特には、IPS方式の一例としてのフリンジ電界を用いるFFS(Fringe Field Switching)方式のものである。
(1) Overall Structure of Display Panel 1 The liquid crystal display device of the present embodiment is of a horizontal electric field system called IPS (In-Plane Switching) system or the like, and in particular, uses a fringe electric field as an example of the IPS system. It is of the FFS (Fringe Field Switching) system.
図3に示すように、液晶表示装置の表示パネル1は、アレイ基板2と、対向基板3と、これらの間隙に保持される液晶層4とを備える。また図1に示すように、アレイ基板2と対向基板3とはシール部材5により周辺部同士で貼り合わされている。表示パネル1は、画像を表示するための画像表示領域8と、その画像表示領域8を囲む周辺領域9とからなる。 As shown in FIG. 3, the display panel 1 of the liquid crystal display device includes an array substrate 2, an opposing substrate 3, and a liquid crystal layer 4 held in the gap between them. Further, as shown in FIG. 1, the array substrate 2 and the counter substrate 3 are pasted together by the seal member 5 at their peripheral portions. The display panel 1 includes an image display area 8 for displaying an image and a peripheral area 9 surrounding the image display area 8.
(2)アレイ基板2の構造
図1に示すように、アレイ基板2の画像表示領域8において、縦方向に延びる複数の信号線6と横方向に延びる複数のゲート線7とが格子状に配列されている。そして信号線6とゲート線7との交点毎に画素10が形成されている。各画素10は、後述する対向基板3のブラックマトリクス40に囲われた画素開口部19を備える(図5参照)。画素10の一端側にはスイッチング素子であるn型チャネル又はp型チャネルのTFT(薄膜トランジスタ)11が設けられている。また図2に示すように、画素開口部19のほぼ全体を囲むように、スリット15が形成された画素電極16が設けられている。図1に示すように、TFT11のゲート電極12がゲート線7に接続され、TFT11のソース電極13が信号線6に接続され、TFT11のドレイン電極14が画素電極16に接続されている。
(2) Structure of Array Substrate 2 As shown in FIG. 1, in the image display area 8 of the array substrate 2, a plurality of signal lines 6 extending in the vertical direction and a plurality of gate lines 7 extending in the horizontal direction are arranged in a grid. It is done. The pixel 10 is formed at each intersection of the signal line 6 and the gate line 7. Each pixel 10 includes a pixel opening 19 surrounded by a black matrix 40 of the opposite substrate 3 described later (see FIG. 5). At one end side of the pixel 10, a TFT (thin film transistor) 11 of n-type channel or p-type channel as a switching element is provided. Further, as shown in FIG. 2, a pixel electrode 16 in which a slit 15 is formed is provided so as to surround substantially the entire pixel opening 19. As shown in FIG. 1, the gate electrode 12 of the TFT 11 is connected to the gate line 7, the source electrode 13 of the TFT 11 is connected to the signal line 6, and the drain electrode 14 of the TFT 11 is connected to the pixel electrode 16.
図3に示すように、アレイ基板2のガラス基板20(ガラス基板20の代わりに例えばフレキシブルな透明樹脂基板が用いられても良い)の上(液晶層4側)には、TFT11を構成する半導体層21が形成され、その上にゲート絶縁膜22が形成されている。図3には示されていないが、ゲート絶縁膜22の上にはゲート線7が形成されている。ゲート絶縁膜22及びゲート線7の上には、第1層間絶縁膜23が形成され、第1層間絶縁膜23の上に信号線6が形成されている。第1層間絶縁膜23及び信号線6の上には樹脂製の有機絶縁膜24が形成されている。有機絶縁膜24の上には、ITOやIZO等の透明導電材料からなるコモン電極17(図2参照)と、コモン電極17に接続される金属配線18とが形成されている。なおコモン電極17には開口部が形成され、その開口部内に、下で述べるコンタクトホール30が配置されている。図2及び図3にはコモン電極17の開口部の開口端17aが示されている。コモン電極17及び金属配線18の上には第2層間絶縁膜25が形成されている。第2層間絶縁膜25上には画素電極16が形成され、画素電極16上には配向膜26が形成されている。配向膜26は液晶層4と接する。 As shown in FIG. 3, the semiconductor constituting the TFT 11 is formed on the glass substrate 20 of the array substrate 2 (a flexible transparent resin substrate may be used instead of the glass substrate 20, for example) (on the liquid crystal layer 4 side). The layer 21 is formed, and the gate insulating film 22 is formed thereon. Although not shown in FIG. 3, the gate line 7 is formed on the gate insulating film 22. A first interlayer insulating film 23 is formed on the gate insulating film 22 and the gate line 7, and a signal line 6 is formed on the first interlayer insulating film 23. An organic insulating film 24 made of resin is formed on the first interlayer insulating film 23 and the signal line 6. On the organic insulating film 24, a common electrode 17 (see FIG. 2) made of a transparent conductive material such as ITO or IZO and a metal wiring 18 connected to the common electrode 17 are formed. An opening is formed in the common electrode 17, and a contact hole 30 described below is disposed in the opening. The open end 17a of the opening of the common electrode 17 is shown in FIG. 2 and FIG. A second interlayer insulating film 25 is formed on the common electrode 17 and the metal wiring 18. A pixel electrode 16 is formed on the second interlayer insulating film 25, and an alignment film 26 is formed on the pixel electrode 16. The alignment film 26 is in contact with the liquid crystal layer 4.
図3に示すように、半導体層21と画素電極16とが電気的に接続される場所に、コンタクトホール30がその周囲に対する凹部として形成されている。コンタクトホール30の場所では、ゲート絶縁膜22、第1層間絶縁膜23、有機絶縁膜24及び第2層間絶縁膜25に孔31が形成され、その孔31の側壁34を介して、半導体層21と画素電極16とが接触している。このコンタクトホール30は1つの画素10に対して1つ形成されている。図4に示すように、コンタクトホール30の開口端32の直径Tがコンタクトホール30の底面の直径Sよりも大きく、コンタクトホール30の開口端32から底面にかけての側壁33が上下方向に対して傾斜していることが好ましい。換言すれば、コンタクトホール30がその底面に向かって細くなっており、側壁33が傾斜していることが好ましい。 As shown in FIG. 3, where the semiconductor layer 21 and the pixel electrode 16 are electrically connected, a contact hole 30 is formed as a recess with respect to the periphery thereof. A hole 31 is formed in the gate insulating film 22, the first interlayer insulating film 23, the organic insulating film 24 and the second interlayer insulating film 25 at the location of the contact hole 30, and the semiconductor layer 21 is formed through the sidewall 34 of the hole 31. And the pixel electrode 16 are in contact with each other. One contact hole 30 is formed for one pixel 10. As shown in FIG. 4, the diameter T of the open end 32 of the contact hole 30 is larger than the diameter S of the bottom of the contact hole 30, and the side wall 33 from the open end 32 to the bottom of the contact hole 30 is inclined with respect to the vertical direction. Is preferred. In other words, it is preferable that the contact hole 30 be tapered toward its bottom and the side wall 33 be inclined.
(3)対向基板3の構造
図3に示すように、対向基板3のガラス基板48(ガラス基板48の代わりに例えばフレキシブルな透明樹脂基板が用いられても良い)の下(液晶層4側)には、黒色の樹脂からなるブラックマトリクス40が設けられている。図5に示すように、ブラックマトリクス40は、表示面側から見て、信号線6を覆って信号線6に沿って延びる縦方向部分41と、TFT11を覆いつつゲート線7に沿って延びる横方向部分42とからなり、格子状になっている。格子状のブラックマトリクス40の各開口部分が画素開口部19に対応する。
(3) Structure of Counter Substrate 3 As shown in FIG. 3, the glass substrate 48 of the counter substrate 3 (a flexible transparent resin substrate may be used instead of the glass substrate 48, for example) (liquid crystal layer 4 side) Is provided with a black matrix 40 made of a black resin. As shown in FIG. 5, when viewed from the display surface side, the black matrix 40 covers the signal line 6 and extends in the longitudinal direction 41 extending along the signal line 6, and extends horizontally along the gate line 7 while covering the TFT 11. It consists of a directional part 42 and is in the form of a lattice. Each opening of the grid-like black matrix 40 corresponds to the pixel opening 19.
図3に示すように、ブラックマトリクス40の下(ブラックマトリクス40の無い場所ではガラス基板48の下)にはカラーフィルタ層44が形成されている。カラーフィルタ層44の色は、画素開口部19毎に決まっており、横方向に順にR(赤色)、G(緑色)、B(青色)となっている。カラーフィルタ層44の下には樹脂からなるオーバーコート層47が形成されている。オーバーコート層47の下には配向膜49が形成されている。配向膜49は液晶層4と接する。 As shown in FIG. 3, a color filter layer 44 is formed under the black matrix 40 (under the glass substrate 48 in the place where the black matrix 40 is not present). The color of the color filter layer 44 is determined for each of the pixel openings 19 and is R (red), G (green), and B (blue) in order in the lateral direction. Under the color filter layer 44, an overcoat layer 47 made of resin is formed. An alignment film 49 is formed under the overcoat layer 47. The alignment film 49 is in contact with the liquid crystal layer 4.
対向基板3におけるブラックマトリクス40の横方向部分42の下には、それぞれアレイ基板2側に向かって突出する第1のスペーサとしてのメインスペーサ51、第2のスペーサとしてのサブスペーサ53及び第3のスペーサとしてのダミースペーサ55の3種類のスペーサが設けられている。これらのスペーサは、図3に示すようにオーバーコート層47の下にフォトレジスト50、52、54が形成されることによって形成されていても良いし、フォトレジスト50、52、54と同一形状の突起がオーバーコート層47と一体に形成されることによって形成されていても良い。図3に示すように配向膜49がフォトレジスト50、52、54を下から覆っていても良いし、フォトレジスト50、52、54の位置で配向膜49に孔が開いていても良い。 Below the lateral portion 42 of the black matrix 40 in the counter substrate 3, a main spacer 51 as a first spacer, a sub spacer 53 as a second spacer, and a third spacer as a first spacer protruding toward the array substrate 2, respectively. Three types of spacers, dummy spacers 55 as spacers, are provided. These spacers may be formed by forming the photoresists 50, 52, 54 under the overcoat layer 47 as shown in FIG. 3, or may have the same shape as the photoresists 50, 52, 54. The protrusions may be formed by being integrally formed with the overcoat layer 47. As shown in FIG. 3, the alignment film 49 may cover the photoresists 50, 52, 54 from the bottom, or holes may be opened in the alignment film 49 at the positions of the photoresists 50, 52, 54.
(4)スペーサに関する構造
メインスペーサ51、サブスペーサ53及びダミースペーサ55は、表示面側から見て円形で、対向基板3からアレイ基板2側に向かって突出した形状のものである。メインスペーサ51の突出高さL1はサブスペーサ53の突出高さL2及びダミースペーサ55の突出高さL3よりも高い。なおスペーサの突出高さとは、スペーサの基底部(上端部)からスペーサの頂部(下端部)までの上下方向の長さのことである。
(4) Structure Related to Spacer The main spacer 51, the sub spacer 53, and the dummy spacer 55 are circular when viewed from the display surface side, and have a shape protruding from the counter substrate 3 toward the array substrate 2 side. The protrusion height L1 of the main spacer 51 is higher than the protrusion height L2 of the sub spacer 53 and the protrusion height L3 of the dummy spacer 55. The projection height of the spacer is the length in the vertical direction from the base (upper end) of the spacer to the top (lower end) of the spacer.
メインスペーサ51は、対向基板3からアレイ基板2のコンタクトホール30外の場所に向かって突出している。従ってメインスペーサ51はコンタクトホール30と上下方向に重ならない。表示パネル1に外部から負荷がかかっていない状態(無負荷状態)において、メインスペーサ51がアレイ基板2に接触している。これによりアレイ基板2と対向基板3との間隔がメインスペーサ51によって一定に保たれている。 The main spacer 51 protrudes from the counter substrate 3 toward a position outside the contact hole 30 of the array substrate 2. Therefore, the main spacer 51 does not overlap with the contact hole 30 in the vertical direction. The main spacer 51 is in contact with the array substrate 2 in a state where no load is applied to the display panel 1 from the outside (no load state). Thus, the distance between the array substrate 2 and the counter substrate 3 is kept constant by the main spacer 51.
また、サブスペーサ53は、対向基板3からアレイ基板2のコンタクトホール30外の場所に向かって突出している。従ってサブスペーサ53はコンタクトホール30と上下方向に重ならない。サブスペーサ53の突出高さL2がアレイ基板2と対向基板3との間隔よりも短いため、無負荷状態においてサブスペーサ53とアレイ基板2との間に隙間が開いている。しかし、アレイ基板2又は対向基板3が曲がる等してアレイ基板2と対向基板3とが接近したときに、サブスペーサ53がアレイ基板2に当たる。これによりアレイ基板2と対向基板3との間隔が保持される。また、アレイ基板2と対向基板3とが接近する方向に力が加わっても、サブスペーサ53がアレイ基板2に当たるため、耐圧効果が発揮される。 In addition, the sub spacer 53 protrudes from the counter substrate 3 toward a location outside the contact hole 30 of the array substrate 2. Therefore, the sub spacer 53 does not overlap with the contact hole 30 in the vertical direction. Since the protrusion height L2 of the sub spacer 53 is shorter than the distance between the array substrate 2 and the counter substrate 3, a gap is opened between the sub spacer 53 and the array substrate 2 in a no-load state. However, when the array substrate 2 and the opposite substrate 3 approach each other by bending or the like of the array substrate 2 or the opposite substrate 3, the sub spacer 53 hits the array substrate 2. Thus, the distance between the array substrate 2 and the counter substrate 3 is maintained. Further, even if a force is applied in the direction in which the array substrate 2 and the counter substrate 3 approach each other, the sub spacer 53 strikes the array substrate 2, so that a pressure proof effect is exhibited.
また、ダミースペーサ55は、メインスペーサ51及びサブスペーサ53と異なり、コンタクトホール30の上方において、対向基板3からアレイ基板2のコンタクトホール30に向かって突出している。従ってダミースペーサ55はコンタクトホール30と上下方向に重なりを有する。ダミースペーサ55の突出高さL3がアレイ基板2と対向基板3との間隔よりも短いため、無負荷状態において、ダミースペーサ55はコンタクトホール30の中に入っていない。しかし、アレイ基板2と対向基板3とが接近したときに、ダミースペーサ55はコンタクトホール30の中に入る。ここで、図3及び図4に示すようにコンタクトホール30の側壁33が傾斜している場合、ダミースペーサ55は側壁33に案内されながらコンタクトホール30の奥に入って行く。 Further, unlike the main spacer 51 and the sub spacer 53, the dummy spacer 55 protrudes from the counter substrate 3 toward the contact hole 30 of the array substrate 2 above the contact hole 30. Therefore, the dummy spacer 55 overlaps the contact hole 30 in the vertical direction. Since the projection height L3 of the dummy spacer 55 is shorter than the distance between the array substrate 2 and the counter substrate 3, the dummy spacer 55 does not enter the contact hole 30 in a no-load state. However, when the array substrate 2 and the counter substrate 3 approach each other, the dummy spacer 55 enters the contact hole 30. Here, when the side wall 33 of the contact hole 30 is inclined as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the dummy spacer 55 enters the back of the contact hole 30 while being guided by the side wall 33.
サブスペーサ53とダミースペーサ55とは、突出高さと外径との少なくともいずれか一方が異なる。ここでスペーサの外径とは、スペーサの頂部(下端部)から0.2μm基底部側(上側)の位置での直径のことである。図4のダミースペーサ55を例に説明すると、外径とは、スペーサの頂部56から0.2μmだけ基底部57側(上側)の位置での直径Uのことである。なおスペーサの形状は、図3及び図4に示すようにアレイ基板2側に向かって細くなるテーパー状(言い換えれば、頂部に比べて基底部の直径が大きくなるような傾斜部を備える形状)であることが好ましいが、頂部から基底部にかけて直径が一定のものであっても良い。 The sub spacer 53 and the dummy spacer 55 differ in at least one of the protrusion height and the outer diameter. Here, the outer diameter of the spacer is the diameter at the position of 0.2 μm on the base side (upper side) from the top (lower end) of the spacer. Taking the dummy spacer 55 of FIG. 4 as an example, the outer diameter means the diameter U at a position on the base 57 side (upper side) by 0.2 μm from the top 56 of the spacer. The shape of the spacer is a tapered shape that narrows toward the array substrate 2 as shown in FIGS. 3 and 4 (in other words, a shape provided with an inclined portion such that the diameter of the base portion is larger than the top portion). Although it is preferable, the diameter may be constant from the top to the bottom.
(5)評価
本発明は、アレイ基板2と対向基板3のズレを防止するための適切なダミースペーサ55を提供するものである。このダミースペーサ55について、次の評価を行った。評価の条件について以下で説明すると共に表1に纏める。
(5) Evaluation The present invention provides an appropriate dummy spacer 55 for preventing the misalignment between the array substrate 2 and the counter substrate 3. The following evaluation was performed on this dummy spacer 55. The conditions of the evaluation are described below and summarized in Table 1.
(5−1)評価1:ダミースペーサの突出高さに対するサブスペーサの突出高さの比率の、サブスペーサ痕発生への影響
上記実施形態に示すように、メインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、メインスペーサの突出高さを3.0μmに、ダミースペーサの突出高さを2.8μmにそれぞれ固定し、サブスペーサの突出高さを変化させて、サブスペーサ痕(アレイ基板の配向膜に付くサブスペーサの痕)の発生しやすさを調べた。具体的には、表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、サブスペーサ痕が発生する荷重を調べた。なお、ダミースペーサの配置割合は10RGBあたり10個とした。またコンタクトホールの開口端の直径を12.7μmとした。
(5-1) Evaluation 1: Influence of Ratio of Protruding Height of Sub-Spacer to Protruding Height of Dummy Spacer on Occurrence of Sub-Spacer Mark As shown in the above embodiment, the main spacer, sub-spacer and dummy spacer are provided. In the display panel, the protrusion height of the main spacer is fixed to 3.0 μm, and the protrusion height of the dummy spacer is fixed to 2.8 μm, and the protrusion height of the sub spacer is changed to form sub spacer marks (array substrate orientation The tendency of subspacer marks attached to the membrane was examined. Specifically, a part near the side of the display panel was supported from below, a load was applied from above to the central part of the display panel, the load was gradually increased, and a load at which sub spacer marks were generated was examined. . The arrangement ratio of the dummy spacer was 10 per 10 RGB. Further, the diameter of the open end of the contact hole was 12.7 μm.
結果を図6に示す。図6では、ダミースペーサの突出高さからサブスペーサの突出高さを引いた値(突出高さの差分)を横軸とするとともに、サブスペーサ痕が発生する荷重を縦軸とした。縦軸の荷重の数値が上昇するほど表示パネルが湾曲し上下基板にずれが生じるが、その場合でもサブスペーサ痕が発生しづらいということが図6全体から言える。 The results are shown in FIG. In FIG. 6, a value (difference in protrusion height) obtained by subtracting the protrusion height of the sub spacer from the protrusion height of the dummy spacer is taken as the horizontal axis, and the load at which the sub spacer mark is generated is taken as the vertical axis. As the load value on the vertical axis increases, the display panel is curved and the upper and lower substrates shift, but even in that case, it can be said from the whole of FIG.
また、図6では、ダミースペーサの突出高さに対するサブスペーサの突出高さの比率を各プロットの位置に記入した。また、ダミースペーサの外径は、4.5μm、6.0μm、9.0μmの三種類で測定した。横軸において、突出高さの差分が−0.2μmの位置では、ダミースペーサ外径4.5μmと6.0μmの結果が、0μmの位置では、ダミースペーサ外径6.0μmの結果が、それぞれプロットされていないが、ダミースペーサが設置されない場合の荷重とほぼ同じ結果となったため、記載を省略している。 Further, in FIG. 6, the ratio of the projection height of the sub spacer to the projection height of the dummy spacer is entered at the position of each plot. Moreover, the outer diameter of the dummy spacer was measured by three types, 4.5 micrometers, 6.0 micrometers, and 9.0 micrometers. In the horizontal axis, when the difference in protrusion height is -0.2 μm, the results for the dummy spacer outer diameter 4.5 μm and 6.0 μm are obtained, and for the position 0 μm, the result for the dummy spacer outer diameter 6.0 μm is Although not plotted, the description is omitted because the result is almost the same as the load when the dummy spacer is not installed.
なお、ダミースペーサが設置されない場合は、サブスペーサ痕が発生する荷重は、平均で42N〜48Nである。 In addition, when a dummy spacer is not installed, the load which a sub spacer mark generate | occur | produces is 42 N-48 N on average.
図6から分かるように、突出高さの差分が−0.2μmと0.0μmの位置では、サブスペーサ痕が発生する荷重は、ダミースペーサを配置しない場合とほとんど差はない。突出高さの差分が0.0μmの位置で、ダミースペーサ外径9.0μmの測定結果のみがダミースペーサが無い場合の数値を上回る程度であった。一方、突出高さの差分が、+0.2μm以上の位置(サブスペーサの高さがダミースペーサの高さに対して、比率で93%以下、実質的には、90%以下)では、ダミースペーサ外径がいずれの場合でも、サブスペーサ痕が発生する荷重の大きさが大きくなることが分かった。 As can be seen from FIG. 6, when the difference in protrusion height is -0.2 μm and 0.0 μm, the load at which the sub spacer marks are generated is almost the same as that in the case where the dummy spacer is not disposed. At a position where the difference in protrusion height is 0.0 μm, only the measurement results of the outer diameter of the dummy spacer of 9.0 μm were larger than those of the case where there was no dummy spacer. On the other hand, at a position where the difference in projection height is +0.2 μm or more (the height of the sub spacer is 93% or less, substantially 90% or less of the height of the dummy spacer), the dummy spacer It was found that, regardless of the outer diameter, the magnitude of the load at which the sub-spacer mark is generated is increased.
(5−2)評価2:ダミースペーサの配置割合のサブスペーサ痕発生への影響
上記実施形態にようにメインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、ダミースペーサの配置割合を変化させて、サブスペーサ痕の発生しやすさへの影響を調べた。表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、サブスペーサ痕が発生する荷重を調べた。なお、メインスペーサの突出高さを3.0μm、サブスペーサの突出高さを2.6μm、ダミースペーサの突出高さを2.8μmとし、サブスペーサの突出高さをダミースペーサの突出高さの93%とした。またコンタクトホールの開口端の直径を12.7μmとした。
(5-2) Evaluation 2: Influence of arrangement ratio of dummy spacers on generation of sub spacer marks In the display panel having main spacers, sub spacers and dummy spacers as in the above embodiment, the arrangement ratio of dummy spacers is changed. The influence of the sub-spacer mark on the occurrence was investigated. The portion in the vicinity of the side of the display panel was supported from below, a load was applied from above to the central portion of the display panel, the load was gradually increased, and the load at which sub spacer marks were generated was examined. The projection height of the main spacer is 3.0 μm, the projection height of the sub spacer is 2.6 μm, the projection height of the dummy spacer is 2.8 μm, and the projection height of the sub spacer is the projection height of the dummy spacer. It is 93%. Further, the diameter of the open end of the contact hole was 12.7 μm.
結果を図7に示す。なお図7では、ダミースペーサの密度(ダミースペーサの密度=ダミースペーサの頂部の面積×ダミースペーサの配置割合(個/10RGB)÷1Pixel(RGB)の面積)を横軸とするとともに、図6の例と同様に、サブスペーサ痕が発生する荷重を縦軸とした。また、ダミースペーサの配置割合(10RGBあたりの配置個数)を各プロットの位置に記入した。また、この評価では、ダミースペーサの外径は、6.0μm、9.0μmの2種類で評価した。 The results are shown in FIG. In FIG. 7, the density of dummy spacers (density of dummy spacers = area of top of dummy spacers × placement ratio of dummy spacers (number / 10 RGB) × area of 1 Pixel (RGB)) is taken along the horizontal axis, and Similar to the example, the load at which the sub spacer marks are generated is taken as the vertical axis. In addition, the arrangement ratio of dummy spacers (arrangement number per 10 RGB) was entered at the position of each plot. Moreover, in this evaluation, the outer diameter of the dummy spacer was evaluated by two types of 6.0 micrometers and 9.0 micrometers.
図7から分かるように、何れのダミースペーサ外径の場合でも、ダミースペーサの配置割合が多いほどサブスペーサ痕が発生しにくいことが分かる。特に、ダミースペーサが10RGBにつき7個以上の配置割合で設けられていれば、ダミースペーサを配置していない場合よりも、明確にサブスペーサ痕が発生しにくいことが確認された。 As can be seen from FIG. 7, in any dummy spacer outer diameter, it is understood that the sub spacer trace is less likely to occur as the arrangement ratio of the dummy spacer is larger. In particular, it was confirmed that if the dummy spacers are provided at an arrangement ratio of 7 or more per 10 RGB, it is clear that the sub spacer marks are less likely to occur than in the case where the dummy spacers are not arranged.
(5−3)評価3:コンタクトホールの開口端の直径に対するダミースペーサの外径の比率の、サブスペーサ痕発生への影響
上記実施形態にようにメインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、コンタクトホールの開口端の直径を12.7μmに固定し、ダミースペーサの外径を変化させて、サブスペーサ痕の発生しやすさへの影響を調べた。表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、サブスペーサ痕が発生する荷重を調べた。なお、メインスペーサの突出高さを3.0μm、サブスペーサの突出高さを2.6μm、ダミースペーサの突出高さを2.8μmとし、サブスペーサの突出高さをダミースペーサの突出高さの93%とした。
(5-3) Evaluation 3: Influence of the ratio of the outer diameter of the dummy spacer to the diameter of the opening end of the contact hole on the occurrence of sub spacer marks: a display panel having main spacers, sub spacers and dummy spacers as in the above embodiment In the above, the diameter of the open end of the contact hole was fixed at 12.7 μm, and the outer diameter of the dummy spacer was changed to examine the influence on the likelihood of occurrence of sub-spacer marks. The portion in the vicinity of the side of the display panel was supported from below, a load was applied from above to the central portion of the display panel, the load was gradually increased, and the load at which sub spacer marks were generated was examined. The projection height of the main spacer is 3.0 μm, the projection height of the sub spacer is 2.6 μm, the projection height of the dummy spacer is 2.8 μm, and the projection height of the sub spacer is the projection height of the dummy spacer. It is 93%.
結果を図8に示す。なお図8では、ダミースペーサの外径を横軸とするとともに、図6、図7の例と同様に、サブスペーサ痕が発生する荷重を縦軸とした。また、コンタクトホールの開口端の直径に対するダミースペーサの外径の比率を各プロットの位置に記入した。また、この評価では、ダミースペーサの配置密度は、7個/10RGBの場合と、10個/10RGBの場合の2通りで評価している。 The results are shown in FIG. In FIG. 8, the outer diameter of the dummy spacer is taken as the horizontal axis, and the load at which the sub spacer marks are generated is taken as the vertical axis, as in the example of FIGS. 6 and 7. In addition, the ratio of the outer diameter of the dummy spacer to the diameter of the open end of the contact hole was entered at the position of each plot. Further, in this evaluation, the arrangement density of the dummy spacer is evaluated in two ways, in the case of 7 pieces / 10 RGB and in the case of 10 pieces / 10 RGB.
図8から分かるように、ダミースペーサの外径は、6.0μm以上であれば、どちらの配置密度でも、ダミースペーサを設置しない場合よりもサブスペーサ痕が発生しづらくなり、特に、9.0μm付近が最もサブスペーサ痕が発生しづらい結果となった。 As can be seen from FIG. 8, if the outer diameter of the dummy spacer is 6.0 μm or more, sub-spacer marks are less likely to occur at any arrangement density than in the case where the dummy spacer is not provided, in particular, 9.0 μm The result is that the sub-spacer scar is the least likely to occur in the vicinity.
また、ダミースペーサの外径のコンタクトホールの開口端の直径に対する比率で見ると、比率47%(実質的には50%)以上であれば、ダミースペーサを設置しない場合よりも特性が良くなり、70〜85%付近であれば、より安定してサブスペーサ痕が発生しにくいことが確認された。 In addition, when the ratio of the outer diameter of the dummy spacer to the diameter of the open end of the contact hole is a ratio of 47% (substantially 50%) or more, the characteristics become better than when the dummy spacer is not provided. It was confirmed that if it is around 70 to 85%, it is more difficult for the sub spacer mark to be generated more stably.
(5−4)評価4:コンタクトホールの開口端の直径に対するダミースペーサの外径の比率の、耐圧効果への影響
上記実施形態のように、メインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサを有する表示パネルにおいて、コンタクトホールの開口端の直径を12.7μmに固定し、ダミースペーサの外径を変化させて、表示パネルの耐圧効果への影響を調べた。表示パネルの辺付近の部分を下から支持し、表示パネルの中央部に上から荷重をかけ、その荷重を徐々に大きくしていき、面押し耐圧荷重(画面にムラが発生しない範囲の最大荷重)を調べた。なお、メインスペーサの突出高さを3.0μm、サブスペーサの突出高さを2.6μm、ダミースペーサの突出高さを2.8μmとし、サブスペーサの突出高さをダミースペーサの突出高さの93%とした。またダミースペーサの配置割合は10RGBあたり10個とした。
(5-4) Evaluation 4: Influence of the ratio of the outer diameter of the dummy spacer to the diameter of the opening end of the contact hole on the pressure resistance effect As in the above embodiment, in the display panel having the main spacer, the sub spacer and the dummy spacer The diameter of the open end of the contact hole was fixed to 12.7 μm, and the outer diameter of the dummy spacer was changed to investigate the influence on the pressure resistance effect of the display panel. A portion near the side of the display panel is supported from below, a load is applied from above to the center of the display panel, and the load is gradually increased, and the surface pressure resistance load (maximum load in the range where unevenness does not occur on the screen) Examined). The projection height of the main spacer is 3.0 μm, the projection height of the sub spacer is 2.6 μm, the projection height of the dummy spacer is 2.8 μm, and the projection height of the sub spacer is the projection height of the dummy spacer. It is 93%. Further, the arrangement ratio of the dummy spacers was 10 per 10 RGB.
結果を図9に示す。なお図9では、ダミースペーサの外径を横軸とするとともに、面押し耐圧荷重を縦軸とした。また、コンタクトホールの開口端の直径に対するダミースペーサの外径の比率を各プロットの位置に記入した。 The results are shown in FIG. In FIG. 9, the outer diameter of the dummy spacer is taken as the horizontal axis, and the surface pushing pressure load is taken as the vertical axis. In addition, the ratio of the outer diameter of the dummy spacer to the diameter of the open end of the contact hole was entered at the position of each plot.
図9から分かるように、ダミースペーサの外径が大きいほど耐圧効果が大きいことが確認された。ダミースペーサの外径とコンタクトホールの開口端の直径の比率では、70%付近で面押し耐圧荷重の上昇が鈍化する傾向がみられる。このため、ダミースペーサの外径がコンタクトホールの開口端の直径の70%以上であれば、高い耐圧効果を安定して使用することができると想定される。 As can be seen from FIG. 9, it was confirmed that the larger the outer diameter of the dummy spacer, the greater the pressure resistance effect. In the ratio of the outer diameter of the dummy spacer to the diameter of the open end of the contact hole, the rise of the surface pressure withstanding load tends to be blunted at around 70%. Therefore, it is assumed that a high pressure resistance can be stably used if the outer diameter of the dummy spacer is 70% or more of the diameter of the open end of the contact hole.
(6)好ましい実施形態 (6) Preferred embodiment
図3(a)に描かれているように、ダミースペーサ55の突出高さL3は、サブスペーサ53の突出高さL2よりも高い。この場合、サブスペーサ53の突出高さL2がダミースペーサ55の突出高さL3に対して、90%以下であることが好ましい。 As illustrated in FIG. 3A, the projection height L3 of the dummy spacer 55 is higher than the projection height L2 of the sub spacer 53. In this case, the protrusion height L2 of the sub spacer 53 is preferably 90% or less of the protrusion height L3 of the dummy spacer 55.
このダミースペーサ55の突出高さL3とサブスペーサ53の突出高さL2の関係であれば、図3(a)に描かれているようにダミースペーサ55の外径がサブスペーサ53の外径よりも小さくても良いし、ダミースペーサ55の外径がサブスペーサ53の外径よりも大きくても良いし、ダミースペーサ55の外径とサブスペーサ53の外径とが同じでも良い。 If the relationship between the protrusion height L3 of the dummy spacer 55 and the protrusion height L2 of the sub spacer 53 is satisfied, the outer diameter of the dummy spacer 55 is greater than the outer diameter of the sub spacer 53 as illustrated in FIG. The outer diameter of the dummy spacer 55 may be larger than the outer diameter of the sub spacer 53, or the outer diameter of the dummy spacer 55 may be the same as the outer diameter of the sub spacer 53.
また、図3(b)に描かれているように、ダミースペーサ55の突出高さL3は、サブスペーサ53の突出高さL2と同じであっても良い。この場合、ダミースペーサ55の外径は可能な限り大きくする必要があり、好ましくは9.0μm以上である。 Further, as illustrated in FIG. 3B, the projection height L3 of the dummy spacer 55 may be the same as the projection height L2 of the sub spacer 53. In this case, the outer diameter of the dummy spacer 55 needs to be as large as possible, and is preferably 9.0 μm or more.
また、図4に示すように、コンタクトホール30の開口端32の直径Tに対するダミースペーサ55の外径Uの比率は、50%以上であることが好ましく、更には、70〜85%であることが好ましい。外径Uと直径Tとがこの好ましい関係を満たす場合、ダミースペーサ55の外径とサブスペーサ53の外径との大小関係は限定されないが、ダミースペーサ55の突出高さL3は、サブスペーサ53の突出高さL2よりも高いことが好ましい。また平面視で見て(表示面側から見て)、ダミースペーサ55がコンタクトホール30の中心の位置にあることが好ましい。 Further, as shown in FIG. 4, the ratio of the outer diameter U of the dummy spacer 55 to the diameter T of the opening end 32 of the contact hole 30 is preferably 50% or more, and is 70 to 85%. Is preferred. When the outer diameter U and the diameter T satisfy this preferable relationship, the magnitude relationship between the outer diameter of the dummy spacer 55 and the outer diameter of the sub spacer 53 is not limited, but the projection height L3 of the dummy spacer 55 is the sub spacer 53 It is preferable to be higher than the protrusion height L2 of Preferably, the dummy spacer 55 is located at the center of the contact hole 30 in plan view (as viewed from the display surface).
メインスペーサ51及びサブスペーサ53は、コンタクトホール30外の場所の上方、例えば図5に示すように信号線6とゲート線7との交差部又はその近傍の上方に設けられている。メインスペーサ51及びサブスペーサ53が信号線6とゲート線7との交差部又はその近傍の上方に設けられている場合、これらのスペーサ51、53はブラックマトリクス40の縦方向部分41と横方向部分42との交差部の下に設けられていることになる。一方、ダミースペーサ55はコンタクトホール30の上方に設けられている。従ってダミースペーサ55は、ブラックマトリクス40の縦方向部分41と横方向部分42との交差部から外れた場所に設けられていることになる。 The main spacer 51 and the sub spacer 53 are provided above the place outside the contact hole 30, for example, at the intersection of the signal line 6 and the gate line 7 or in the vicinity thereof as shown in FIG. When the main spacer 51 and the sub spacer 53 are provided above the intersection of the signal line 6 and the gate line 7 or in the vicinity thereof, these spacers 51 and 53 are the vertical direction portion 41 and the horizontal direction portion of the black matrix 40 It will be provided under the intersection with 42. On the other hand, the dummy spacer 55 is provided above the contact hole 30. Therefore, the dummy spacer 55 is provided at a position out of the intersection of the vertical direction portion 41 and the horizontal direction portion 42 of the black matrix 40.
加工上の必要性から、メインスペーサ51及びサブスペーサ53が信号線6とゲート線7との交差部又はその近傍の上方に設けられる場合は、図3及び図5に示すようにメインスペーサ51とサブスペーサ53との間に少なくとも他の2本の信号線6を挟むことが望ましい。そして、メインスペーサ51とサブスペーサ53との間に他の2本の信号線6を挟む場合で、メインスペーサ51とサブスペーサ53との間にダミースペーサ55を設ける場合は、図3及び図5に示すように、それらの2本の信号線6の間にあるコンタクトホール30の上方にダミースペーサ55を設けることが望ましい。 If the main spacer 51 and the sub spacer 53 are provided above the intersection of the signal line 6 and the gate line 7 or in the vicinity thereof, as shown in FIG. 3 and FIG. It is desirable to sandwich at least two other signal lines 6 with the sub spacer 53. When the other two signal lines 6 are interposed between the main spacer 51 and the sub spacer 53, and in the case where the dummy spacer 55 is provided between the main spacer 51 and the sub spacer 53, FIGS. It is desirable to provide a dummy spacer 55 above the contact hole 30 between the two signal lines 6 as shown in FIG.
図3及び図5に示す具体例では、メインスペーサ51及びサブスペーサ53が、青のカラーフィルタ層Bと赤のカラーフィルタ層Rとの間の信号線6とゲート線7との交差部近傍に設けられ、ダミースペーサ55が、メインスペーサ51とサブスペーサ53との間の緑のカラーフィルタ層Gの場所のコンタクトホール30の上方に設けられている。 In the specific example shown in FIGS. 3 and 5, the main spacer 51 and the sub spacer 53 are in the vicinity of the intersection of the signal line 6 and the gate line 7 between the blue color filter layer B and the red color filter layer R. A dummy spacer 55 is provided above the contact hole 30 at the location of the green color filter layer G between the main spacer 51 and the sub spacer 53.
ダミースペーサ55は、10RGBにつき7個以上の割合で設けられていることが好ましく、10RGBにつき10個の割合で設けられていることが最も好ましい。ここで10RGBとは、30個の画素開口部19が集合した領域で、それぞれ10個のR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の画素開口部19を含む領域のことである。ダミースペーサ55は、10RGBにつき10個の割合で設けられている場合は、全て同じ色(上記具体例の場合は緑)のカラーフィルタ層44の場所に設けられていることが好ましい。 The dummy spacers 55 are preferably provided at a rate of 7 or more per 10 RGB, and most preferably 10 per 10 RGB. Here, 10 RGB is an area where 30 pixel openings 19 are gathered, and is an area including 10 R (red), G (green) and B (blue) pixel openings 19 respectively. When the dummy spacers 55 are provided at a rate of 10 per 10 RGB, it is preferable that the dummy spacers 55 be provided at the location of the color filter layer 44 of the same color (green in the above specific example).
また、メインスペーサ51の数は、ダミースペーサ55の数に対して少なくて良く、例えば300個のコンタクトホール30に対して10個以下でも良い。メインスペーサ51は画像表示領域8全体にほぼ均等に分布している。 Further, the number of main spacers 51 may be smaller than the number of dummy spacers 55, and may be 10 or less for 300 contact holes 30, for example. The main spacers 51 are distributed substantially equally throughout the image display area 8.
(7)作用及び効果
本実施形態では、上記の通り、ダミースペーサ55が対向基板3からコンタクトホール30に向かって突出している。そのため、表示パネル1が撓む等して、対向基板3とアレイ基板2とを接近させつつ対向基板3をアレイ基板2に対してずらす外力が作用したとしても、ダミースペーサ55がコンタクトホール30に落ち込みコンタクトホール30の側壁33に当たるため、対向基板3とアレイ基板2とのずれが小さく抑えられる。
(7) Operation and Effect In the present embodiment, as described above, the dummy spacer 55 protrudes from the counter substrate 3 toward the contact hole 30. Therefore, even if external force is applied to shift the opposing substrate 3 to the array substrate 2 while causing the opposing substrate 3 and the array substrate 2 to approach each other due to bending of the display panel 1 or the like, the dummy spacer 55 acts on the contact hole 30. Since the contact with the side wall 33 of the falling contact hole 30 occurs, the deviation between the counter substrate 3 and the array substrate 2 can be suppressed to a small value.
このように対向基板3とアレイ基板2とのずれが小さく抑えられるため、サブスペーサ53が、アレイ基板2の配向膜26を傷付ける可能性が低く、また、ダミースペーサ55は、コンタクトホール30内にあるため、やはりアレイ基板2の配向膜26を傷付ける可能性が低い。そのため、これらのスペーサがアレイ基板2の配向膜26におけるブラックマトリクス40で覆われていない場所を傷付ける可能性が低く、光抜けが視認される可能性が低い。 As described above, since the deviation between the opposing substrate 3 and the array substrate 2 is suppressed to a small degree, the possibility of the sub spacer 53 damaging the alignment film 26 of the array substrate 2 is low, and the dummy spacer 55 is in the contact hole 30. Also, the possibility of damaging the alignment film 26 of the array substrate 2 is low. Therefore, the possibility that these spacers damage the portion of the alignment film 26 of the array substrate 2 not covered with the black matrix 40 is low, and the possibility of light leakage being visible is low.
また、これらのスペーサが配向膜26を傷付ける可能性が低いため、スペーサの近傍にブラックマトリクス40を広範囲にわたって設ける必要が無い。そのため画素10の開口率を大きくすることができる。 Further, since these spacers are unlikely to damage the alignment film 26, there is no need to provide the black matrix 40 in the vicinity of the spacers over a wide range. Therefore, the aperture ratio of the pixel 10 can be increased.
特に、サブスペーサ53の突出高さL2がダミースペーサ55の突出高さL3よりも低い場合は、ダミースペーサ55がコンタクトホール30に落ち込みやすく、以上の効果が顕著になる。 In particular, in the case where the projection height L2 of the sub spacer 53 is smaller than the projection height L3 of the dummy spacer 55, the dummy spacer 55 is likely to fall into the contact hole 30, and the above effects become remarkable.
(8)変更例
当業者は、上記実施形態に対して、本発明の思想の範疇において、構成の追加及び削除等を含む様々な変更を行うことができる。それらの変更された形態も本発明の範囲に属する。
(8) Modifications Those skilled in the art can make various modifications to the above embodiment, including addition and deletion of configurations, within the scope of the present invention. Those modified forms are also within the scope of the present invention.
例えば、サブスペーサ53とダミースペーサ55とで突出高さ又は外径が異なる場合において、図10に示すように複数のサブスペーサ53の少なくとも一部がダミースペーサ55と同様にコンタクトホール30の上方に設けられていても良い。 For example, in the case where the sub spacer 53 and the dummy spacer 55 have different projecting heights or outer diameters, at least a portion of the plurality of sub spacers 53 is located above the contact hole 30 like the dummy spacer 55 as shown in FIG. It may be provided.
また、画素電極16とコモン電極17との上下関係が上記実施形態と逆であっても良い。すなわち、有機絶縁膜24の上に画素電極16が形成され、その上に第2層間絶縁膜25が形成され、さらにその上にコモン電極17及び金属配線18が形成されても良い。 Further, the vertical relationship between the pixel electrode 16 and the common electrode 17 may be opposite to that in the above embodiment. That is, the pixel electrode 16 may be formed on the organic insulating film 24, the second interlayer insulating film 25 may be formed thereon, and the common electrode 17 and the metal wiring 18 may be further formed thereon.
また、上記実施形態では液晶表示装置をIPS方式のものとして説明したが、VA方式やTN方式等の液晶表示装置において上記実施形態のものと同様のメインスペーサ、サブスペーサ及びダミースペーサが設けられても良い。 In the above embodiment, the liquid crystal display device has been described as the IPS type, but in the liquid crystal display device of the VA system, TN system or the like, the main spacer, sub spacer and dummy spacer similar to those of the above embodiment are provided Also good.
また、別の変更例を図11及び図12に示す。この変更例ではメインスペーサとして対向突起部150とアレイ突起部151とが設けられている。対向突起部150は対向基板3から下方に向かって突出している。アレイ突起部151はアレイ基板2から上方に向かって突出している。対向突起部150は、上記実施形態におけるメインスペーサ51と同様に、対向基板3のブラックマトリクス40の下におけるオーバーコート層47の下にフォトレジスト152が挿入されることによって形成されている。対向突起部150は、表示面側から見て長方形で、第1の方向(図の場合は横方向)に長く延びている。一方、アレイ突起部151は、例えばゲート絶縁膜22と第1層間絶縁膜23との間にフォトレジスト153が挿入されることによって形成されている。アレイ突起部151は、表示面側から見て長方形で、前記第1の方向に直交する第2の方向(図の場合は縦方向)に長く延びている。アレイ突起部151は対向突起部150の下の場所に設けられている。そして、対向突起部150とアレイ突起部151とが上下からクロスして当たることにより、アレイ基板2と対向基板3との間隔が一定に保たれている。 Further, another modified example is shown in FIG. 11 and FIG. In this modification, opposing protrusions 150 and array protrusions 151 are provided as main spacers. The opposing projection 150 projects downward from the opposing substrate 3. The array protrusion 151 protrudes upward from the array substrate 2. The opposing protrusion 150 is formed by inserting the photoresist 152 under the overcoat layer 47 below the black matrix 40 of the opposing substrate 3 as the main spacer 51 in the above embodiment. The opposing protrusion 150 is rectangular when viewed from the display surface side, and extends long in a first direction (lateral direction in the drawing). On the other hand, the array projection 151 is formed, for example, by inserting a photoresist 153 between the gate insulating film 22 and the first interlayer insulating film 23. The array protrusion 151 is rectangular when viewed from the display surface side, and extends long in a second direction (vertical direction in the figure) orthogonal to the first direction. The array protrusion 151 is provided below the opposing protrusion 150. Then, the opposing protrusion 150 and the array protrusion 151 cross each other from above and below, so that the distance between the array substrate 2 and the opposing substrate 3 is kept constant.
本実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る他の全ての実施形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。また、本明細書から明らかな作用効果、又は、当業者が想到し得る作用効果は、当然に本発明によりもたらされるものとする。 Based on the present embodiment, all other embodiments that can be appropriately designed and implemented by those skilled in the art also fall within the scope of the present invention as long as they include the subject matter of the present invention. In addition, the effects that are apparent from the present specification or the effects that can be conceived by those skilled in the art are naturally provided by the present invention.
1…表示パネル、2…アレイ基板、3…対向基板、4…液晶層、5…シール部材、6…信号線、7…ゲート線、8…画像表示領域、9…周辺領域、10…画素、11…TFT、12…ゲート電極、13…ソース電極、14…ドレイン電極、15…スリット、16…画素電極、17…コモン電極、17a…開口端、18…金属配線、19…画素開口部、20…ガラス基板、21…半導体層、22…ゲート絶縁膜、23…第1層間絶縁膜、24…有機絶縁膜、25…第2層間絶縁膜、26…配向膜、30…コンタクトホール、31…孔、32…開口端、33…側壁、34…側壁、40…ブラックマトリクス、41…縦方向部分、42…横方向部分、44…カラーフィルタ層、47…オーバーコート層、48…ガラス基板、49…配向膜、50…フォトレジスト、51…メインスペーサ、52…フォトレジスト、53…サブスペーサ、54…フォトレジスト、55…ダミースペーサ、56…頂部、57…基底部、150…対向突起部、151…アレイ突起部、152…フォトレジスト、153…フォトレジスト Reference Signs List 1 display panel 2 array substrate 3 opposing substrate 4 liquid crystal layer 5 seal member 6 signal line 7 gate line 8 image display area 9 peripheral area 10 pixel 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... TFT, 12 ... Gate electrode, 13 ... Source electrode, 14 ... Drain electrode, 15 ... Slit, 16 ... Pixel electrode, 17 ... Common electrode, 17a ... Opening end, 18 ... Metal wiring, 19 ... Pixel opening part, 20 ... Glass substrate, 21 ... Semiconductor layer, 22 ... Gate insulating film, 23 ... First interlayer insulating film, 24 ... Organic insulating film, 25 ... Second interlayer insulating film, 26 ... Alignment film, 30 ... Contact hole, 31 ... Hole 32: open end, 33: sidewall, 34: sidewall, 40: black matrix, 41: longitudinal portion, 42: lateral portion, 44: color filter layer, 47: overcoat layer, 48: glass substrate, 49 ... Alignment film, 50 ... 51: main spacer, 52: photoresist, 53: sub spacer, 54: photoresist, 55: dummy spacer, 56: top, 57: base, 150: facing projection, 151: array projection, 152 ... Photoresist, 153: Photoresist
Claims (7)
複数の前記画素電極が配置された画像表示領域に、前記コンタクトホール外において前記アレイ基板と前記対向基板の間隔を保つ第1のスペーサと、前記対向基板からの前記第1のスペーサの高さよりも高さが低い第2のスペーサと第3のスペーサとが設けられ、
前記第3のスペーサは、前記対向基板から前記コンタクトホールに向かって突出し、
前記対向基板からの前記第2のスペーサの高さは、前記対向基板からの前記第3のスペーサの高さよりも低い、液晶表示装置。 In a liquid crystal display device provided with an array substrate in which a contact hole is formed in a connection portion between a pixel electrode and a semiconductor layer, and a counter substrate facing the array substrate with a liquid crystal layer interposed therebetween.
In an image display area in which a plurality of pixel electrodes are arranged, a first spacer for keeping a space between the array substrate and the counter substrate outside the contact hole, and a height of the first spacer from the counter substrate A second spacer and a third spacer having a low height are provided;
The third spacer protrudes from the opposing substrate toward the contact hole.
The liquid crystal display device, wherein the height of the second spacer from the counter substrate is lower than the height of the third spacer from the counter substrate.
前記対向基板に、遮光性のあるブラックマトリクスが前記信号線及び前記ゲート線に沿って設けられ、
前記第1のスペーサ及び前記第2のスペーサは、前記ブラックマトリクスの前記信号線に沿う部分と前記ゲート線に沿う部分との交差部の下に設けられ、
前記第3のスペーサは、前記交差部外に設けられた、請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 A plurality of signal lines and a plurality of gate lines are provided in a grid on the array substrate,
A light-shielding black matrix is provided on the counter substrate along the signal line and the gate line.
The first spacer and the second spacer are provided under an intersection of a portion along the signal line of the black matrix and a portion along the gate line.
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the third spacer is provided outside the intersection.
前記対向基板側の前記第1のスペーサと、前記アレイ基板側の前記第1のスペーサは、平面視で視て、重なって配置される、請求項1に記載の液晶表示装置。 The first spacer is provided on each of the counter substrate and the array substrate, and the first spacer on the counter substrate side is provided extending in a first direction, and the first spacer on the array substrate side is provided. The first spacer is provided extending in a second direction orthogonal to the extending direction of the first spacer on the counter substrate side,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first spacer on the counter substrate side and the first spacer on the array substrate side are arranged to overlap in a plan view.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021042440A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Display panel and display device |
CN113703229A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-26 | 惠科股份有限公司 | Display panel and display device |
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2017
- 2017-12-28 JP JP2017254691A patent/JP2019120761A/en active Pending
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