JP4683090B2 - 液晶表示装置、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
アレイ基板101は、透明な矩形平板状のガラス等からなる絶縁基板104と、その絶縁基板104上に画素に対応して形成される複数個のスイッチング素子である薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下TFT)107とを有して構成される。そして、TFT107上部には、TFT107を被覆して平坦化するための平坦化膜105を有し、平坦化膜105に形成されたコンタクト部118を通して、TFT107に接続される画素電極106が、その平坦化膜105上にパターン形成されている。さらに、その画素電極106上部には、配向膜108を有する。
対向基板102は、ガラス、又はポリカーボネート(PC)等のような透明な絶縁基板109と、絶縁基板109の一主面に形成されるカラーフィルタ層110と、カラーフィルタ層110上に形成される平坦化膜111とを有する。また、平坦化膜111上には、突起状のセンサ調整層115と、そのセンサ調整層115を含む全面に形成される共通電極112とを有する。さらに、その共通電極112上の所定の位置に、液晶層103の厚さを保持する為に形成されるスペーサ層114と、そのスペーサ層114を除く全面に形成される配向膜113とを有する。
平坦化膜111は、カラーフィルタ層110面上を平坦化するものであり、光透過性の材料で構成される。
センサ調整層115は、平坦化膜111上の所定の位置に突起状に形成されるものであり、セル厚(液晶層103の厚さ)よりも小さい値を有するように形成される。このセンサ調整層115を含む全面に、共通電極112が形成される。従来例においては、このセンサ調整層115上面に形成される共通電極112により、センサ電極116が構成される。
以上の構成を有する液晶表示装置100では、センサ電極116と、そのセンサ電極116に対向する位置の画素電極106とにより、タッチセンサが構成される。
図1に、本発明の参考例1における液晶表示装置の概略構成を示す。参考例1の液晶表示装置1は、表示画面へのタッチ位置を検出できるセンサ機能を有する液晶表示装置である。
さらに、画素電極13上部には、画素電極13を被覆する全面に、配向膜20が形成されている。
平坦化膜17は、対向基板8の液晶層9に面する側を平坦化するために構成されるものであり、特に、平坦化膜17と一体形成される突起部24a,24bを除く面は平坦になされる。突起部24a,24bで構成されるスペーサ層21、センサ調整層22は、好ましくは、液晶表示装置1において、図示しない遮光膜等により遮光される位置に形成されるものである。
その後、現像工程を経ることにより、図2Cに示すように、平坦化膜17と、平坦化膜17と一体形成されたセンサ調整層22、及びスペーサ層21となる突起部24a,24bが形成される。このように、感光性樹脂膜17aを2回露光することにより、高さの異なる突起部24a,24bを形成することができ、センサ調整層22、及びスペーサ層21をそれぞれ所望の高さとなるように形成することができる。
タッチセンサとは、表示画面に印加された外圧を検出するためのものであり、例えば、手や指などのタッチ対称により、表示画面に圧力が印加された場合に、そのタッチされた位置を検出できるものである。
参考例1の液晶表示装置1によれば、対向基板8に形成されたセンサ調整層22、及びスペーサ層21となる突起部24a,24bは、平坦化膜17と一体に形成されている。このため、対向基板8と、スペーサ層21、及びセンサ調整層22との密着性が増し、液晶表示装置1への圧力印加に起因するスペーサ層21、及びセンサ調整層22の剥離が低減される。
図4に、本発明の参考例2における液晶表示装置2の概略構成を示す。参考例2の液晶表示装置2は、タッチ位置を検出できるセンサ機能を有する液晶表示装置である。参考例2において、図1に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
参考例2によれば、補助スペーサ層23も、参考例1で示したスペーサ層21や、センサ調整部22と同様に、平坦化膜17と一体に形成することにより、外圧に強い構造とすることができる。
このように、スペーサ層21の他に、スペーサ層21よりも高さの低い補助スペーサ層23を形成する場合も、平坦化膜17と一体に形成することにより、スペーサ層21、補助スペーサ層23、センサ調整層22の剥離強度の向上が図られる等、参考例1と同様の効果を得ることができる。
図5に、本発明の第1の実施形態における液晶表示装置3の概略構成を示す。本実施形態例の液晶表示装置3は、タッチ位置を検出できるセンサ機能を有する液晶表示装置である。本実施形態例において、図1に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
本実施形態例の液晶表示装置3によれば、突起部30a,30b,30cが、センサ調整層31、第1ギャップ調整層28、第2ギャップ調整層27と、それらを被覆して形成される平坦化膜29により形成される。このように、突起部30a,30b,30cが、基板全面に形成される平坦化膜29により被覆され、平坦化膜29と一体に形成されるので、突起部30a,30b,30cと、突起部30a,30b,30cの下層の面との接着面積は、基板全面となる。このため、突起部30a,30b,30cの剥離界面が基板全面とされるので、突起部30a,30b,30cの剥離強度を向上させることができる等、参考例1と同様の効果を奏する。
図6に、本発明の第2の実施形態における液晶表示装置4の概略構成を示す。本実施形態例の液晶表示装置4は、タッチ位置を検出できるセンサ機能を有する液晶表示装置である。本実施形態例において、図1に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
さらに、画素電極13上部には、画素電極13を被覆する全面に、配向膜20が形成される。
第2のセンサ調整層38は、突起状に形成される。
平坦化膜39は、第2のセンサ調整層38を被覆して全面に形成され、この平坦化膜39により、画素の開口部が平坦化される。そして、第2のセンサ調整層38と、その上部に形成された平坦化膜39により、突起部42が構成される。
そして、平坦化膜39上全面に、共通電極18が形成され、共通電極18上には、配向膜19が形成される。本実施形態例では、この突起部42上部に形成された共通電極18は、第2のセンサ電極43bとされる。
本実施形態例の液晶表示装置4では、対向基板36と、アレイ基板35との両方に、突起部41,42を構成することにより、平坦化膜62,39の材料の特性により、突起部41,42の高さを十分に出せない場合においても、精度良くセンサ機能を発揮できる液晶表示装置4とすることができる。
図7に、本発明の参考例3における液晶表示装置5の概略構成を示す。参考例3の液晶表示装置5は、タッチ位置を検出できるセンサ機能を有する液晶表示装置である。参考例3において、図1に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
そして、画素電極58上部には、画素電極58を被覆して、全面に配向膜49が形成される。そして、溝部48は、画素電極58、配向膜49が形成された場合にも、完全には、埋め込まれない深さである。
参考例3の液晶表示装置5では、対向基板46に形成されたセンサ調整層51、及びスペーサ層52となる突起部50a,50bは、平坦化膜47と一体に形成されている。このため、対向基板46と、スペーサ層52、及びセンサ調整層51との密着性が増し、液晶表示装置5への圧力印加等によるスペーサ層52、及びセンサ調整層51の剥離が低減される。
図8に、本発明の参考例4における液晶表示装置6の概略構成を示す。参考例4の液晶表示装置6は、タッチ位置を検出できるセンサ機能を有する液晶表示装置である。参考例4において、図1に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
参考例4の液晶表示装置6では、アレイ基板51に形成されたセンサ調整層64、及びスペーサ層54となる突起部67a,67bは、平坦化膜63と一体に形成されている。このため、アレイ基板51と、スペーサ層54、及びセンサ調整層64との密着性が増し、アレイ基板51への圧力印加等によるスペーサ層54、及びセンサ調整層64の剥離が低減される。
本発明は、以上のように、タッチセンサを有する液晶表示装置に限られるものではない。例えば、液晶の配向モードを制御する配向制御部として、平坦化膜と一体形成された突起部を有する液晶表示装置に、本発明を適用することができる。
図9に、本発明の参考例5における液晶表示装置67の概略構成を示す。参考例5の液晶標示装置67は、液晶の配向モードを制御する配向制御部が構成された例である。参考例5でいう配向制御部とは、垂直配向モード等で、VAP(Vertical Alignment Protrusion)と呼ばれるものである。図9において、図1に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
以上の構成を有する液晶表示装置67では、共通電極18と画素電極13との間に電圧を印加することで、液晶層9の液晶の配向状態が変化される。そして、例えば、アレイ基板7側から照射される図示しない光源からの光が、この液晶層9により変調されることにより、表示画面に、所望の画像が表示される。そして、共通電極18と画素電極13間に電圧を印加した場合には、配向制御部を核として、液晶が配向する。これにより、液晶の配向が放射状になされる。これにより、液晶表示装置67において、方位角方向から表示画面を見たときに、見た目の輝度変化が小さくなり、広視野角性能が得られる。
参考例5の液晶表示装置67によれば、対向基板68に形成された配向制御部69となる突起部70は、平坦化膜71と一体に形成されている。このため、対向基板68と、配向制御部69との密着性が増し、対向基板68への圧力印加に起因する配向制御部69の剥離が低減される。
Claims (5)
- 第1の基板と、
前記第1の基板に対向して形成される第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に、所定の厚さで形成される液晶層と、
前記第1の基板または前記第2の基板の少なくとも一方の前記液晶層側の面に形成される前記液晶層側の面を平坦化するための平坦化膜と、
前記平坦化膜と一体形成される突起状のスペーサ層であって、非開口部に形成され、前記液晶層の厚さを保持するスペーサ層と、
前記平坦化膜と一体形成される突起状のセンサ調整層であって、前記スペーサ層よりも低く形成されるセンサ調整層と、
前記スペーサ層及び前記センサ調整層の高さを調整する前記平坦化膜の下に形成された調整層と、
前記スペーサ層を除き、前記センサ調整層を含む前記平坦化膜上において、全画素に共通に形成される共通電極と、
前記共通電極に対して、前記液晶層を介して対向する前記第1の基板、又は第2の基板の前記液晶層に面する側に形成され、画素毎に形成された画素電極と、を備え、
前記センサ調整層上に形成された共通電極によってセンサ電極が構成され、前記センサ電極と、前記センサ電極に対向する位置の画素電極とによりタッチセンサが構成される
液晶表示装置。 - さらに、前記平坦化膜と一体形成される突起状の補助スペーサ層であって、前記スペーサ層よりも低く、前記センサ調整層よりも高く形成された補助スペーサ層を備える
請求項1記載の液晶表示装置。 - 前記平坦化膜と一体形成された突起状の配向制御部であって、液晶層の配向を制御する配向制御部を備える
請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 - 前記突起状のスペーサ層及びセンサ調整層は、複数の異なる層が積層されて構成される
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 複数の薄膜トランジスタが構成された第1の基板を準備する工程と、
前記第1の基板との間に、所定の厚さの液晶層を介在させて、前記第1の基板に貼り合わせる為の第2の基板を準備する工程と、
前記第2の基板の前記液晶層に面する側に、感光性樹脂材料により形成した感光性樹脂膜を露光、現像することにより、平坦化膜を形成するとともに、前記平坦化膜と一体に突起状のスペーサ層と、前記スペーサ層よりも低い突起状のセンサ調整層を形成する工程と、
前記スペーサ層を除き、前記センサ調整層を含む前記平坦化膜上において、全画素に共通の共通電極を形成する工程と、
前記共通電極に対向する前記第1の基板の前記液晶層に面する側に、画素毎に画素電極を形成する工程と、
前記平坦化膜を形成する前の工程において、前記スペーサ層及び前記センサ調整層の高さを調整する調整層を形成する工程と、を有し、
前記センサ調整層上に形成された共通電極によってセンサ電極を構成し、前記センサ電極と、前記センサ電極に対向する位置の画素電極によりタッチセンサを構成する
液晶表示装置の製造方法。
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