JP3392729B2 - 折り畳み型液晶表示装置 - Google Patents
折り畳み型液晶表示装置Info
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Description
液晶表示装置に関する。
称する)膜や多結晶シリコン(以下p−Siと称する)
膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)をスイッチング
素子として設けたアクティブマトリクス型液晶表示装置
が注目されている。安価な非晶質のガラス基板を用いて
低温成膜ができるa−Si膜を用いてTFTアレイを構
成することにより、反射型や大面積、高精細、高画質か
つ安価なパネルディスプレイ(フラット型テレビジョ
ン)を実現できる可能性があるからである。ところで、
この種の液晶表示装置を携帯用機器に用いる場合基板に
プラスチックを用いることにより軽量化が可能になる。
携帯用機器はサイズも小さい方が好ましい。このために
は、画面も折り畳み型にして収納時に小さくできること
が好ましい。
以下の様な問題があり実現は困難であった。第1に、折
り畳んだ後に展開したときに折り曲げ部が変形してしま
い、曲げの跡が残るために折り曲げ部の表示画面にゆが
みが残り非平面となることで、折り曲げ部を中心として
視認性が悪くなる。第2に、折り曲げ部で液晶を封入し
ている2枚の基板がはがれたり割れたりして液晶が漏れ
る等の障害が発生し耐久性が低下する。
晶表示装置は、上述した視認性が低下し、耐久性が低
く、実用化は困難であった。本発明は上記問題点に鑑み
てなされたもので、折り畳み部分の変形に起因する視認
性を低下させることなく、且つ基板からの液晶漏れに起
因する耐久性低下の問題を解決して実用性に優れた折り
畳み型の液晶表示装置を提供することを目的とする。
として、請求項1の折り畳み型液晶表示装置は、折り曲
げ線から内側に折り曲げ可能な2枚の有機材料基板と、
この有機材料基板間に挟持される液晶と、前記有機材料
基板表面の中央に形成され相対向する2つの電極によっ
て前記液晶を駆動する画素を複数配置した画素領域と、
前記有機材料基板上の前記画素領域の周辺に形成された
電子部品とを有する折り畳み型液晶表示装置において、
前記有機材料基板の厚さをdとしたとき、前記有機材料
基板の前記折り曲げ線での曲率半径が13d以上、10
0d以下であることを特徴とする。
は、請求項1において、前記画素領域は長方形であり、
前記画素領域の前記有機材料基板上に形成され前記電極
に電圧を印加する薄膜トランジスタの長手方向が前記画
素領域に平行又は垂直であることを特徴としている。
置は、請求項1において、前記有機材料基板の裏面に前
記有機材料基板に比べて曲げ強さが高い支持基板を形成
したことを特徴とする。
は、請求項1において、前記電子部品の厚さが1mm以
上、3mm以下であることを特徴とする請求項1に記載
の折り畳み型液晶表示装置。前記電子部品の厚さを1m
m以上、3mm以下にすることで、折り曲げた基板を上
下の電子部品を接触させて基板の曲率を固定する事がで
き、携帯時の衝撃に耐えて実用に十分耐え得る液晶表示
装置を提供することができる。また、請求項5の折り畳
み型液晶表示装置は、請求項1において、前記折り曲げ
線での曲率半径が20d以上、50d以下であることを
特徴としている。
の電子部品の配置、導光板等の配置等を特別に工夫し、
液晶表示素子を構成する有機材料基板の折り曲げ部の曲
率を規定することを骨子とする。また、折り曲げを邪魔
する剛直な電子部品を折り曲げ部より外し、LCDの作
用を邪魔しない画素領域以外の周辺領域に設置してLC
Dの視認性を向上することを骨子とする。発明者は、折
り曲げ線での曲率半径を所望の値以上にすると表示部に
折り曲げ跡が残ったり、基板にクラックが入ったり、セ
ルの剥がれが発生しなくなることを見出した。
うにプラスチック基板の厚さをdとしたとき、折り曲げ
線での曲率半径Rを Ad ≦R≦ Bd とするとこのような不良が発生しないことがわかった。
安全係数Aは13以上、安全係数Bは100以下あれば
良く、望ましくAが20以上、Bが50以下であればほ
ぼ全てのフ゜ラスチック に対して問題が無い。
い) ○…コントラストが 10未満3以上(実用上ほとんど
問題無い) ×…コントラストが 3未満(実用に耐えられない) [耐久性の評価基準] 二重丸…開閉回数1万回で 液晶の滲み出しは全く見ら
れない(実用上全く問題無い) ○ …開閉回数1万回で 液晶の滲み出しは10%以下
の確率で見られる(実用上問題無い) ×…開閉回数 1万回で 液晶の滲み出しは10%より
多く見られる(実用に耐えられない) 但し、プラスチック基板として実用的な材料があるが上
述した式は、厚さd、曲げ強さσ 0.03≦d≦5mm 5E2 ≦σ≦5E3 kg/cm2 の範囲で十分成立する。
セルを折り曲げたとき2枚の基板の中央では応力はほぼ
ゼロであり、内側の基板はセルの外側の表面が最大の圧
縮応力となる。また曲げの外側の基板の表面は最大の引
っ張り応力となる。基板に発生する曲げ応力が曲げ強さ
より小さければ基板の破壊は発生しない。このため、折
り曲げ線での曲率半径が基板の厚さより十分大きければ
応力は小さいので基板の破壊は発生しない。このため折
り曲げ線での曲率半径Rをプラ基板厚のA倍とすれば基
板の破壊は発生しない。また、Bは大きいことが望まし
いが、100を越えると上下の基板に形成された電子部
品を接触させるなどして基板を固定することができず、
実用上問題となる。
図を図1に、また平面図を図2に示す。2は2枚の硬質
プラスチック(曲げ強さは2E3kg/cm2、 厚さ
d=0.5mm)から形成される液晶表示素子であり、
中央には画素をアレイ状に配置した画素領域6が形成さ
れている。この実施例を含め、以下の実施例では基板は
表1の試料番号7の基板を使用した。この硬質プラスチ
ックの具体的な材質としては、ここではポリエーテルス
ルフォンを使用したが、他のプラスチックを用いても安
全係数Aを10以上、好ましくは40、非常に長期信頼
性を考慮した場合には100を取れば実用上ほぼ全ての
種類のプラスチック基板を使用できる。
駆動用LSI3、表示信号駆動用LSI7、及び画像信
号処理用LSI9等のLSI化された電子部品が画素領
域6の周辺に形成されている。8はPCボードであり、
10は各駆動用LSIと画素領域6間を接続する配線群
である。5はアドレス信号駆動用LSI3、及び表示信
号駆動用LSI7に±電源電位を供給するための電源供
給線である。この液晶表示素子の詳細については後述す
る。また、1は液晶表示素子の裏面に接着された支持基
板であり、液晶表示素子に使用するプラスチック基板よ
りも曲げ強さが高い硬質プラスチックを採用している。
この支持基板はプラスチックだけでなく、ガラス基板、
或いはセラミックス基板等の無機物基板を採用してもよ
い。
状態を示した断面図が図3である。上述した条件式を満
たすために、この実施例では上述した有機材料基板及び
此れに類似の性質を有する上述した基板材料を使用する
限りにおいて、電子部品を以下のような配置にすればよ
いことが分かった。
装部品を折り曲げ線に対して所望の距離以上離して配置
し、その最高部の高さ1/2・LをAd以上とすること
により上述した条件式を満足させることができることが
わかった。
き、実装部品の折り曲げ線11から1.5mm以上離し
て電子部品を配置し、その一番高い電子部品の高さ(R
に相当する)を1.5mm以上とすることにより表示部
に折り曲げ跡が残ったり、基板にクラックが入ったり、
セルの剥がれが発生しなくなり、信頼性の問題が発生し
なかった。この折り曲げ線での曲率半径は1〜10mm
あった方が折り曲げ部の画質の低下を防止することがで
きる。
子2を折り畳んだ状態で電子部品3と電子部品3が接触
すると言う部品配置上の工夫によって、画面の曲線部の
曲率が規定される構成は、曲率を比較的正確にしかも確
実に設定できる点で曲率規定のための特別の構成を必要
とせず装置構成の簡便が図れる。
が一番高い部分になっている。このためにいくつかの方
法を考案した。液晶表示素子に使用するプラスチック基
板上に画素領域6を形成し、アドレス信号駆動用LSI
3はCOGで実装した。LSI3、7は折り曲げ線11
を避け画素領域の周辺に実装した。8つのLSI3を使
用し、上下2分割し、折り曲げ線11を挟んで上下2個
ずつ実装した。LCDの画素の取り出し線10も同様に
分割し、上下対称になるように配置した。電源線5はフ
レキシブル配線で形成し、液晶表示素子2の表面に接着
した。この電源線は電気メッキまたは厚膜印刷で形成し
ても良い。信号処理用LSI9、信号抵抗等の回路素子
12、コンデンサ13等も同様に中心線11を外した位
置に設置した。バックライト4は端部に設置した。
部を構成する液晶表示素子2の構造を図4及び図5に沿
って説明する。先ず、プラスチックの透明基板40上に
MoTa、Cu,Al合金、MoW等を合計で3000
Aスパッタ法によって順次堆積させ、さらにエッチング
を行って、ゲート電極41a、ゲート線41b、Cs線
42のパターンを形成した。次にプラズマCVD法によ
り絶縁膜46としてSiOx膜3000〓、SiNx膜
500〓を積層し、アンドープa−Si膜43aを10
00〓、 n+a−Si膜43bを2000〓、Mo膜
43cを200〓堆積した。
ッチングによって加工形成した。次にITOで画素電極
47を形成した。次にAlにより、ソース45、ドレイ
ン(信号線を含む)43dを形成した。
によりTFTのチャネル部となるn+a−Si膜43b
をエッチングによって加工形成した。次に、SINxで
パシベーション膜(図示せず)を形成し、画素電極上及
びコンタクトパッド部のSiNxをエッチングによって
除去した。トランジスタのチャネル巾の方向は、折り畳
み部の線に平行または垂直に配置することで、折り曲げ
に時の応力によるTFT特性の劣化を防止する様にし
た。図5に示したA方向B方向は図3中の方向と一致す
る。以上の工程でアクティブマトリクス基板40が完成
する。この基板に対向するように共通電極51を表面に
形成した対向基板50を配置して、さらに液晶48を挟
持することで液晶表示素子が完成する。画素電極47と
対向電極51間の液晶はこの2つの電極間に生じる電界
によって駆動されることになる。この2つの電極で挟ま
れた領域が1つの画素として働く。液晶表示素子2の画
素領域は、この画素及びこれを駆動する薄膜トランジス
タがマトリックス状に配置されて構成される。
作し折り曲げ線での曲率半径を種々変化させて耐久性試
験を行ったところ、本発明によれば、折り曲げ部分の曲
率を制御することができるため折り曲げ部の画質を良好
に保つことができる。これにより、折り曲げ部の変形、
ゆがみ、基板のはがれ、基板の割れを防止することがで
きた。耐久性試験を行った結果、実用に耐えうることを
確認した。
の実施例の説明は、実施例1と同一部分は同一番号を付
しその詳細を省略する。
にTABを用いたフレキシブル基板60、61を用い
た。他の構成は実施例1と同様である。電源線及び抵
抗、コンデンサ等のパッシブ素子はPCボード8上に形
成した。また、バックライトの光源4、反射鏡等の部品
は画面の側面に設置し、画面を曲げたときに折り曲げる
のを妨げないように設置した。
効果を得ることができることに加え、TAB及びフレキ
シブル基板を用いるためにLSI等の外部素子をより多
数実装することができると言う効果を奏する。
(a)は完全に閉じた状態であり、図7(b)は閉じる
途中の状態、図7(c)は完全に広げた状態である。
トは必要としない。そのために、TFTのアレイ基板の
画素電極は透明な実施例1の様なITOでなく、反射率
の良いAl又はAgで形成した。他の反射率の良い金属
を用いても良い。
曲げ線から3mm程度話して曲げ線に対して平行な位置
に設置した。実装用基板には、LCDモジュールに供給
する信号処理用LSI、抵抗、コンデンサ、電源等が設
けられていることは実施例1と同様である。背面の保護
膜は曲線部で一カ所で局所的に曲がらないように蛇腹状
の分離した膜70となっている。また、液晶表示素子2
のプラスチック基板を保護するために、別の保護用の有
機材料樹脂膜を設けても良い。このようなLCDを携帯
用の装置に使用した場合の入力装置はキーボードのよう
に画面外に形成しても良く、ペン入力のように画面内に
形成しても良い。
有することに加え、と言う別の効果を奏する。なお、本
発明は実施例に限定されるものではなく、TFTを設け
ても良いし、単純マトリクスで駆動しても良い。また、
TFTはa−Siに限定されず、p−Siでも良い。表
示モードは透過型でも反射型でも良く、液晶の表示モー
ドはTNに限らず、ゲストホストや強誘電液晶等でも良
い。LCDの基板はプラスチックに限定されず、弾力性
のある金属膜でも良い。
を抑えて視認性の低下を招くことなく、且つ基板からの
液晶漏れに起因する耐久性低下の問題を解決して実用性
に優れた折り畳み型の液晶表示装置を提供することを目
的とする。
図。
図。
畳んだ状態の断面図。
領域の画素の拡大断面図。
領域の画素の拡大平面図。
図。
状態を説明する断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】折り曲げ線から内側に折り曲げ可能な2枚
の有機材料基板と、この有機材料基板間に挟持される液
晶と、前記有機材料基板表面の中央に形成され相対向す
る2つの電極によって前記液晶を駆動する画素を複数配
置した画素領域と、前記有機材料基板上の前記画素領域
の周辺に形成された電子部品とを有する折り畳み型液晶
表示装置において、前記有機材料基板の厚さをdとした
とき、前記有機材料基板の前記折り曲げ線での曲率半径
が13d以上、100d以下であることを特徴とする折
り畳み型液晶表示装置。 - 【請求項2】前記画素領域は長方形であり、前記画素領
域の前記有機材料基板上に形成され前記電極に電圧を印
加する薄膜トランジスタの長手方向が前記画素領域に平
行又は垂直であることを特徴とする請求項1に記載の折
り畳み型液晶表示装置。 - 【請求項3】前記有機材料基板の裏面に前記有機材料基
板に比べて曲げ強さが高い支持基板を形成したことを特
徴とする請求項1に記載の折り畳み型液晶表示装置。 - 【請求項4】前記電子部品の厚さが1mm以上、3mm
以下であることを特徴とする請求項1に記載の折り畳み
型液晶表示装置。 - 【請求項5】前記折り曲げ線での曲率半径が20d以
上、50d以下であることを特徴とする請求項1に記載
の折り畳み型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26651897A JP3392729B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 折り畳み型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26651897A JP3392729B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 折り畳み型液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11109324A JPH11109324A (ja) | 1999-04-23 |
JP3392729B2 true JP3392729B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17432015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26651897A Expired - Lifetime JP3392729B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 折り畳み型液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3392729B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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US9817520B2 (en) * | 2013-05-20 | 2017-11-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Imaging panel and imaging device |
KR102032383B1 (ko) * | 2013-06-03 | 2019-11-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 디스플레이 패널 및 그 제조방법 |
KR102248464B1 (ko) | 2013-07-24 | 2021-05-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 접이식 표시 장치 및 그 제조 방법 |
KR102051803B1 (ko) * | 2013-07-29 | 2020-01-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 접이식 표시 장치 |
TWI553838B (zh) * | 2014-07-04 | 2016-10-11 | 友達光電股份有限公司 | 畫素陣列基板與面板 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26651897A patent/JP3392729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11109324A (ja) | 1999-04-23 |
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