JP6646473B2 - 表示装置、表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
該ウェアラブルデバイスにおいて、指針を有する時計機構を一体化した腕時計タイプのものがある。このデバイスは、該指針の回転軸を配置するために、液晶表示パネルを貫通する貫通口を必要とする。このために、両基板間に前記液晶を封入するためには、前記貫通口の周囲にもリング状の内側シール材を設ける必要がある。
従って製造工程においては、小さな径の前記貫通口の周囲にリング状の内側シール材を塗布する工程が必要である。この工程では適正な量のシール材を円を描きながら予めリング状に塗布する必要がある。そして、第2基板を第1基板に貼り合わせしたとき、両基板の押圧により前記内側シールの線幅が所定の幅以上はみ出さないように対策する必要がある。しかしシール材をリング状に一筆書きで塗布する場合、描きはじめと描き終わりを確実に繋ぐため、つなぎ目では、シール材が重複し、余ることになる。このために、従来の装置では、第2基板と第1基板との貼り合わせ時に、前記内側シール材の広がりが、必ずしも想定通りに収まらないケースが多かった。この結果、シール材を光から遮蔽する(また外部から見えないようにする)ために、遮光膜の幅を広くせざるを得ないという課題があった。またシール材の線幅が広くなると、シール材の一部が表示領域にはみ出して表示に支障を与えることになる。
図1Aには表示装置100の第1基板SUB1の概略な構成を平面的に示し、図1Bには、表示装置100の概略的な断面を示している。第1基板SUB1(アレイ基板と称してもよい)は例えばガラス板を基板としており、ガラス板の一方の面の表示領域ARE1に複数の副画素からなる副画素群PX_Gを形成している。この第1基板SUB1は、図1Bに示すようにシール材10、11により、第2基板SUB2と一体化される。そして、第1の基板SUB1と第2基板SUB2との間には、液晶層LQが封入される。図1Bでは、第1基板SUBの液晶層側の面に、副画素群を構成する半導体層21、画素電極を形成する画素電極層22、液晶層に面して液晶の配向方向を規定する配向膜58の層を概略的に示している。また第2基板SUB2には、カラーフィルタ層COL_Fと、共通電極COMと、液晶層に面して液晶の配向方向を規定する配向膜59の層を概略的に示している。
なお図1Aにおいては、表示装置100の平面視(基板面に対して垂直方向から見た状態)した形状が円形を示しているが、該形状は、四角形、三角形、多角形など種々の形状が可能である。本実施形態は、回転軸を有する機器、例えば時計を一体化した表示装置であって、平面視した場合、円形状のウェアラブルデバイスに適用されたために、第1基板SUB1及び第2基板SUB2が円形となっている。図1の例では、シール材10、11は平面視で円形のリング状である。
図2及び図4に示すように、第1基板SUB1の液晶層LQ側の面は、平面視において、端部(外周側の淵)から内側(内周側)に向けて第1領域ARE1(第1領域は額縁領域であり図1Aに示す)、第2領域ARE2、第3領域ARE3、第4領域ARE4、第5領域ARE5、第6領域ARE6、を有する。第6領域ARE6は、指針の軸受け及び該軸受け内の軸を通すために貫通口HOL(図2参照)が設けられる領域である。
第2領域ARE2は、外周側から内周側に向けて確保され、この領域に表示領域が設定される。表示領域には、図3に示すように、ガラス板31上に半導体チャンネル51が形成され、この半導体チャンネル51を用いて、画素電極57に駆動電位を与えるための駆動用スイッチング素子DSWが形成される。尚、本実施形態では、反射型表示方式(外光を画素電極で反射させて第2基板側へ出力する方式)を想定しているため、画素電極57は、例えば銀で形成される。駆動用スイッチング素子DSWは、半導体チャンネル51、ゲート電極52、ソース電極53、ドレイン電極54を備える。半導体チャンネル51は、ゲート電極52に対向した中央位置にチャンネル領域を備え、チャンネル領域の一方サイドのソース領域にソース電極53、他方サイドのドレイン領域にドレイン電極54が接続されている。ゲート電極52と半導体チャンネル51との間に設けられている絶縁層41は、半導体チャンネル51の層を覆う第1絶縁層である。また絶縁層42は、ゲート電極52の層を覆うための第2絶縁層である。これらの第1絶縁層41及び第2絶縁層42は、図1Aに示した絶縁層23として、第2領域ARE2の内周側の端部近くまで延在して形成されている。
図3では、駆動用スイッチング素子DSWの1つが、代表して示されている。実際には複数の副画素に対応する複数の駆動用スイッチング素子DSWが、第1の基板SUB1内に2次元的に配列して構成されている。また、本実施形態は、メモリ性液晶(メモリインピクセル(MIP))タイプの表示方式を採用しているために、各副画素に対応して、データ“1”又は“0”を保持するためのメモリが設けられている。したがって、図示していないが該メモリを構成するためのスイッチング素子、及び該メモリにデータ線からデータを書き込むための書き込み用スイッチング素子等が構成されている。
上記したソース電極53、ドレイン電極54は、例えばアルミニウム等の金属である。ゲート電極52は第1絶縁層41に形成された走査信号線(図示せず)に接続されている。ソース電極53は、第2絶縁層42上に形成された映像信号線(図示せず)に接続されている。
ここで、第2平坦化膜61bは、基本的にリング状の土手部を形成しているが、一部にスリット(調整領域或いは分断領域或いは間隙部と称してもよい)ARE4_s1を有するパターニングをしている(図2の(a)参照)。つまり第4領域ARE4の有機絶縁膜(平坦化膜)61bは、少なくとも一部に、他の領域よりも厚みが薄い調整領域AER4_s1を有する。この調整領域ARE4_s1を設けた理由は後述される。図では調整領域AER4_s1が1か所示されているが、複数個所に構成されてもよい。
ところで、第2領域ARE2の最内周側の副画素は、ダミー画素として構成されることが多い。ダミーの副画素の場合、駆動用スイッチング素子DSWは常にオフ状態に維持され、実際の駆動はなされない。このダミー副画素の一部を構成するITO56(接続金属)は、平坦化膜61が形成された後、第3領域ARE3、第4領域ARE4、第5領域ARE5の一部まで延在して形成される。
さらに、上記したITO56及び画素電極57などの上面には、全面的に配向膜58が形成される。なおこの配向膜58は、第2領域ARE2の範囲に形成されてもよい。
よって、シール材11の線幅が広くなるのを抑制できる。その結果シール材の一部が表示領域にはみ出して表示に支障を与えることも防止でき、遮光膜幅も狭めることが可能となる。
なお、第2基板SUB2を構成するガラス板の上面には偏光板が貼り付けられている。また第2基板SUB2において、貫通口HOLの周囲には補強板も貼り付けられる。ここで、偏光板の穴は、貫通口HOLよりも大きい方が良い。また偏光板の穴の内端よりも内側に前記補強板の内端があるように設計される。これは偏光板の穴を大きくしたことで、最内側だけ遮光膜が見えてしまうことを防止するためである。なお補強板は偏光板の上でも良いし同層でも良い。第2基板SUB2の液晶層側であって貫通口HOL周辺に設けられる遮光膜は、平面視して、少なくとも第3領域及び第4領域と重なっている。なお遮光膜は、第2の領域の一部、第3領域、第4領域、第5領域の一部と重なってもよい。上記の偏光板と補強板との関係は後で説明することにする。
図5及び図6の実施形態と先の実施形態との違いは、第4領域ARE4に形成されている第2平坦化膜61bの形状が先の実施形態とは異なる点である。第2平坦化膜61bは、平面視した場合、リング状であるが、断面で見た場合、内側に高さが低い段差部(調整領域)ARE4_s2を有する。段差部(調整領域)AER4_s2の高さは、好ましくは、第2平坦化膜61bの最高部の高さに対して、3割以上8割以下程度に形成される。
また、図5、図6では断面形状が階段状である例を示しているが、第2平坦化膜61bの内側の高さが徐々に低くなるように、傾斜面が形成されていてもよい。
即ちシール材11の塗布工程において、シール材11が第2の平坦化膜61b上にリング状に描かれたとき、その開始位置と終端位置の重複領域でシール材の過多が生じたとしても、第2の平坦化膜61bの段差又は傾斜によって、内側(貫通口HOL側)に流れ出る。よって、シール材11の線幅が、第2領域ARE2側に広くなるのを抑制できる。その結果、シール材の一部が表示領域にはみ出して表示に支障を与えることも防止でき、また遮光膜幅も狭めることが可能となる。
したがって、第4領域ARE4の第2平坦化膜61aは、調整領域ARE4_s1と、調整領域ARE4_s2との両方を形成されている。この実施形態においても先の実施形態と同様な効果を奏することができる。
平坦化膜が形成された後は、ITOの形成プロセス、画素電極の形成プロセスがあり(プロセスPS3)、次に配向膜の塗布がなされる(プロセスPS4)。配向膜形成後は、シール材の塗布がなされ、その後は、第1基板と第2基板との貼りあわせが実施される(プロセスPS5、PS6)。次に、第1基板と第2基板のガラス板を薄くするために、ガラス板に対してフッ酸によるケミカルエッチングがなされる(プロセスPS7)。次にレーザー光を利用して、指針を取り付けるための貫通口HOLが、開口される(プロセスPS8)。
さらに、シール材の一部に設けていた液晶の注入口から液晶を注入し、注入後は注入口が塞がれる(プロセスPS9)。そして、第2基板SUB2の外側面に対して偏光板の貼り合わせが行われ、次いで、偏光板の上面に補強板が貼り合わせられる(プロセスSP10)。上記の処理により、液晶が封入された後の表示装置では、注入口の痕跡が残ることになる。例えば、注入口を塞いだ後の封止材がみられる。
Claims (7)
- 平面視において、端部から内側に向けて第1領域、第2領域、第3領域、第4領域、第5領域を有する第1基板と、
前記第2領域と前記第4領域にあり、前記第3領域及び前記第5領域にはなく、前記第4領域には厚みが変化する調整領域を形成している有機絶縁膜と、
前記第2領域の前記有機絶縁膜上と、前記第3領域の上と、前記第4領域の前記有機絶縁膜上と前記第5領域の上の一部に連続して形成されている導電性膜と、
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第2領域の一部、前記第3領域と、前記第4領域と、前記第5領域の一部にあり、前記第1基板と前記第2基板とを接着したシール材と、
前記第5領域の内側に隣接し、前記第1基板、前記第2基板を貫通している貫通口と、
を備え、前記第4領域の前記有機絶縁膜は、前記調整領域として、一部に不連続な途切れ部分があり、この途切れ部分に前記シール材が充填されている、表示装置。 - 前記第4領域の前記有機絶縁膜は、前記調整領域として、前記第3領域側よりも前記第5領域側の厚みが薄くなった段差領域を有する形状を形成し、この段差領域にも前記シール材が重なっている、請求項1記載の表示装置。
- 前記第4領域の前記有機絶縁膜は、前記調整領域として、一部に不連続な途切れ部分があり、この途切れ部分に前記シール材が充填され、さらに、前記第4領域の前記有機絶縁膜は、前記調整領域として、前記第3領域側よりも前記第5領域側の厚みが薄くなった段差領域をもつ形状を形成し、この段差領域にも前記シール材が重なっている、請求項1記載の表示装置。
- 前記導電性膜は、半導体チャンネルを含む駆動用スイッチング素子と画素電極間を接続する接続金属から連続して形成されている、請求項1記載の表示装置。
- 前記第2基板と前記第1基板との間に液晶層が位置し、前記第2基板の前記液晶層とは反対側の面に偏光板が配置され、さらに前記偏光板の上面に補強板が配置されており、
前記貫通口の周囲では、前記偏光板の内周縁の径が、前記補強板の内周縁の径よりも大きい、請求項1記載の表示装置。 - 前記前記第2基板と前記第1基板とを外周側で接着しているシール材に、液晶を注入した注入口を有する、請求項1記載の表示装置。
- 平面視において、端部から内側に向けて第1領域、第2領域、第3領域、第4領域、第5領域及び前記第5領域に隣接する第6領域を有する第1絶縁性基板を準備する準備工程と、
前記絶縁性基板の前記第2領域と、前記第4領域とに有機絶縁膜を形成し、前記第3領域と前記第5領域には前記有機絶縁膜を形成せず、且つ前記第4領域に厚みが変化する調整領域を形成する有機膜形成工程と、
前記第2領域の前記有機絶縁膜上と、前記第3領域上と、前記第4領域の前記有機絶縁膜上と、前記第5領域上の一部に連続する導電性膜を形成する導電性膜形成工程と、
前記有機絶縁膜及び前記導電性膜が形成された第1絶縁性基板と第2基板とを、前記第2領域の一部、前記第3領域、前記第4領域、前記第5領域の一部に形成したシール材によって貼り合せる貼り合せ工程と、
前記第5領域で、前記第1絶縁性基板と前記第2基板を貫通して貫通口を形成する貫通工程と、を備え、
前記第4領域の前記有機絶縁膜は、前記調整領域として、一部に不連続な途切れ部分があり、この途切れ部分に前記シール材が充填されている、表示装置の製造方法。
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