JPH10232404A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH10232404A JPH10232404A JP5398897A JP5398897A JPH10232404A JP H10232404 A JPH10232404 A JP H10232404A JP 5398897 A JP5398897 A JP 5398897A JP 5398897 A JP5398897 A JP 5398897A JP H10232404 A JPH10232404 A JP H10232404A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の電気光学特
性を利用した液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device utilizing the electro-optical characteristics of a liquid crystal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】以下、従来の液晶表示装置について説明
する。液晶の電気光学特性を利用した液晶表示装置は、
大画面化および大容量化によりＯＡ機器への応用が盛ん
に進められている。現在、一般的に実用化されている液
晶表示装置の動作モードには、２枚のガラス基板間で液
晶分子が９０度の捻れた配向状態を呈するツイステッド
ネマティック（ＴＮ）型と、１８０〜２７０度の捻れた
配向状態を呈するスーパーツイステッドネマティック
（ＳＴＮ）型とがある。前記ＴＮ型は主としてアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置に、また前記ＳＴＮ型は
単純マトリックス型液晶表示装置に用いられている。2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal display device will be described below. Liquid crystal display devices that use the electro-optical properties of liquid crystals
Application to OA equipment has been actively promoted due to the increase in screen size and capacity. At present, the operation modes of liquid crystal display devices that are generally put into practical use include a twisted nematic (TN) type in which liquid crystal molecules exhibit a twisted alignment state of 90 degrees between two glass substrates, and a 180-270 degree twisted nematic type. And a super twisted nematic (STN) type exhibiting a twisted alignment state. The TN type is mainly used for an active matrix type liquid crystal display device, and the STN type is used for a simple matrix type liquid crystal display device.
【０００３】とくに近年、アクティブマトリックス型液
晶表示装置の使用用途が飛躍的に拡大し、それに伴って
広視野角化、高輝度化、低反射化、高精細化、およびフ
ルカラー化に対する要望が増大している。しかし、アク
ティブマトリックス型液晶表示装置では、アレイ基板上
に形成された配線電極やスイッチング素子に起因する段
差の影響によりリバースチルトドメインなどの配向欠陥
が発生し、高精細化およびフルカラー化を実現する上で
１つの阻害要因となっている。この課題を解決した液晶
表示装置の１つが特開昭６４−６８７２６号公報に開示
されている。In particular, in recent years, the use of active matrix type liquid crystal display devices has been dramatically expanded, and accordingly, demands for wide viewing angles, high brightness, low reflection, high definition, and full color have been increased. ing. However, in an active matrix type liquid crystal display device, alignment defects such as reverse tilt domains are generated due to the influence of steps caused by wiring electrodes and switching elements formed on an array substrate, thereby realizing higher definition and full color. Is one of the hindrance factors. One of the liquid crystal display devices that solves this problem is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-68726.
【０００４】図９はその液晶表示装置におけるアレイ基
板の構成を示す断面図である。図において、１はガラス
で構成されたアレイ基板、２はスイッチング素子として
の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ素子と称す）、３は
低抵抗金属からなる配線電極としてのゲート線、４は配
線電極としてのソース線、５は層間絶縁膜、６は平坦化
膜、７はコンタクトホール、８は透明導電膜からなる画
素電極である。図に示したように、アレイ基板１上のゲ
ート線３、ソース線４およびＴＦＴ素子２による段差を
緩和するための平坦化膜６が形成され、また、画素電極
８がコンタクトホール７を介してＴＦＴ素子２のドレイ
ン電極と電気的に接続した状態で平坦化膜６上に形成さ
れている。FIG. 9 is a sectional view showing a structure of an array substrate in the liquid crystal display device. In the figure, 1 is an array substrate made of glass, 2 is a thin film transistor as a switching element (hereinafter referred to as TFT element), 3 is a gate line as a wiring electrode made of a low-resistance metal, and 4 is a source as a wiring electrode. Line 5, an interlayer insulating film, 6 is a flattening film, 7 is a contact hole, and 8 is a pixel electrode made of a transparent conductive film. As shown in the figure, a flattening film 6 for reducing a step caused by the gate line 3, the source line 4 and the TFT element 2 on the array substrate 1 is formed, and the pixel electrode 8 is connected via the contact hole 7. It is formed on the flattening film 6 while being electrically connected to the drain electrode of the TFT element 2.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の液晶
表示装置では、平坦化膜６には、段差を緩和する平坦性
と、コンタクトホール７を形成するための加工容易性お
よび電気的絶縁性が要求されるとともに、高光線透過率
特性が要求される。これらの要望を満たす材料として、
加工が容易で光学特性が比較的に良好な感光性アクリル
樹脂が望ましい。この感光性アクリル樹脂を用いて平坦
化膜６を形成した液晶表示装置が特開平２−１５８７１
４号公報に開示されている。In such a conventional liquid crystal display device, the flattening film 6 has flatness for alleviating a step, ease of processing for forming the contact hole 7, and electrical insulation. And high light transmittance characteristics are required. As a material that meets these demands,
A photosensitive acrylic resin which is easy to process and has relatively good optical characteristics is desirable. A liquid crystal display device in which a flattening film 6 is formed using this photosensitive acrylic resin is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-15871.
No. 4 discloses this.
【０００６】図１０は上記の液晶表示装置の構成を示す
断面図である。図において、１０はアレイ基板１と対向
基板１１との間のセルギャップの均一性を確保するため
に平坦化膜６上に形成されたシールである。この構成に
おいては、平坦化膜６の一部がシール１０よりも外部
（以下、液晶充填領域を「内部」、空気に接触する領域
を「外部」と呼ぶ）に露出している。したがって、感光
性アクリル樹脂からなる平坦化膜６が吸湿する傾向があ
る。とくに高温、高湿、または結露が生じるような使用
環境下では、平坦化膜６の吸湿が激しくなり、平坦化膜
６中に取り込まれた水分が液晶層９中に侵入して、表示
劣化を引き起こすと言う信頼性に係わる問題があった。FIG. 10 is a sectional view showing the structure of the above liquid crystal display device. In the figure, reference numeral 10 denotes a seal formed on the flattening film 6 to ensure the uniformity of the cell gap between the array substrate 1 and the counter substrate 11. In this configuration, a part of the flattening film 6 is exposed to the outside of the seal 10 (hereinafter, the liquid crystal filling region is referred to as “inside”, and the region in contact with air is referred to as “outside”). Therefore, the planarizing film 6 made of a photosensitive acrylic resin tends to absorb moisture. In particular, in a use environment in which high temperature, high humidity, or dew condensation occurs, the flattening film 6 absorbs a lot of moisture, and the moisture taken in the flattening film 6 penetrates into the liquid crystal layer 9 to deteriorate the display. There was a problem with reliability that it would cause.
【０００７】本発明は上記の課題を解決するもので、平
坦化膜６の吸湿に起因する表示劣化を防止するととも
に、均一なセルギャップを実現し、高品位かつ高信頼性
の液晶表示装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and prevents a display deterioration due to moisture absorption of the flattening film 6, realizes a uniform cell gap, and provides a high-quality and high-reliability liquid crystal display device. The purpose is to provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、アレイ基板と対向基板を貼り合わせるシールが平坦
化膜の外周部に平坦化膜の端部と重なった状態で形成さ
れ、平坦化膜の端部が直接空気中に露出しないようにし
た液晶表示装置である。According to the first aspect of the present invention, a seal for bonding an array substrate and a counter substrate is formed on an outer peripheral portion of the flattening film so as to overlap an end of the flattening film. This is a liquid crystal display device in which the end of the oxide film is not directly exposed to the air.
【０００９】これにより、平坦化膜はシールにより完全
に覆われるので、平坦化膜の吸水を大幅に低減すること
ができ、かつ平坦化膜上にシールの一部が存在するの
で、セルギャップの均一性を確保することができる。As a result, the flattening film is completely covered by the seal, so that the water absorption of the flattening film can be greatly reduced. Further, since a part of the seal exists on the flattening film, the cell gap is reduced. Uniformity can be ensured.
【００１０】請求項２に係わる本発明は、アレイ基板と
対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜上に形成さ
れ、前記シールの外部に露出した前記平坦化膜上に樹脂
層よりなる防水性保護膜を設け、前記平坦化膜が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置である。According to a second aspect of the present invention, a seal for bonding the array substrate and the opposing substrate is formed on the flattening film, and a waterproof protection layer made of a resin layer is provided on the flattening film exposed outside the seal. A liquid crystal display device provided with a film so that the flattening film is not directly exposed to the air.
【００１１】これにより、平坦化膜は防水性保護膜によ
り被覆されるので、空気中に露出することなく、平坦化
膜の吸水を大幅に低減することができる。さらに、平坦
化膜上にシールが存在するのでセルギャップの均一性を
確保することができる。[0011] Thus, since the flattening film is covered with the waterproof protective film, water absorption of the flattening film can be greatly reduced without being exposed to the air. Further, since a seal exists on the flattening film, uniformity of the cell gap can be ensured.
【００１２】請求項３に係わる本発明は、表示領域外の
平坦化膜上に防水性保護膜が形成され、シールは前記防
水性保護膜上に形成され、前記平坦化膜の端部が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置である。According to a third aspect of the present invention, a waterproof protective film is formed on the flattening film outside the display area, a seal is formed on the waterproof protective film, and an end of the flattening film is directly formed. This is a liquid crystal display device that is not exposed to the air.
【００１３】これにより、平坦化膜は防水性保護膜によ
り被覆されているので、空気中に露出することなく平坦
化膜の吸水を大幅に低減することができる。さらに平坦
化膜上にシールが存在するのでセルギャップの均一性を
確保することができる。Thus, since the flattening film is covered with the waterproof protective film, water absorption of the flattening film can be significantly reduced without being exposed to the air. Further, since the seal exists on the flattening film, uniformity of the cell gap can be ensured.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】請求項１に係わる本発明におい
て、シールはアレイ基板上の平坦化膜の端部を覆いなが
らアレイ基板と対向基板とを接着し、平坦化膜の端部が
直接に空気中に露出しないようにする。前記シール中に
はガラスファイバーを分散させて平坦化膜と対向基板と
の間の間隙寸法を規定するとともに、前記対向基板の内
面に備えた対向電極と前記平坦化膜上の画素電極との間
の間隙寸法を規定するようにスペーサを設け、前記ガラ
スファイバーとスペーサとでセルギャップを規定する。In the present invention according to the first aspect, the seal adheres the array substrate and the opposing substrate while covering the edge of the planarizing film on the array substrate, and the edge of the planarizing film directly contacts the array substrate. Avoid exposure to air. A glass fiber is dispersed in the seal to define a gap between the flattening film and the counter substrate, and a gap between the counter electrode provided on the inner surface of the counter substrate and the pixel electrode on the flattening film. A spacer is provided so as to define the gap size of the above, and the cell gap is defined by the glass fiber and the spacer.
【００１５】請求項２に係わる本発明において、シール
はアレイ基板上の平坦化膜を介してアレイ基板と対向基
板とを接着し、平坦化膜の端部を防水性のバリア層で覆
うことにより直接に空気中に露出しないようにする。前
記シール中にはガラスファイバーを分散させて平坦化膜
と対向基板との間の間隙寸法を規定するとともに、前記
対向基板の内面に備えた対向電極と前記平坦化膜上の画
素電極との間の間隙寸法を規定するようにスペーサを設
け、前記ガラスファイバーとスペーサとでセルギャップ
を規定する。In the present invention according to the second aspect, the seal is formed by bonding the array substrate and the opposing substrate via the flattening film on the array substrate, and covering the end of the flattening film with a waterproof barrier layer. Avoid direct exposure to air. A glass fiber is dispersed in the seal to define a gap between the flattening film and the counter substrate, and a gap between the counter electrode provided on the inner surface of the counter substrate and the pixel electrode on the flattening film. A spacer is provided so as to define the gap size of the above, and the cell gap is defined by the glass fiber and the spacer.
【００１６】請求項３に係わる本発明において、表示領
域外の平坦化膜の端部を覆う防水性保護膜を設け、シー
ルは前記防水性保護膜と平坦化膜とを介してアレイ基板
と対向基板とを接着し、平坦化膜の端部を前記防水性保
護膜で覆うことにより直接に空気中に露出しないように
する。前記シール中にはガラスファイバーを分散させて
平坦化膜と対向基板との間の間隙寸法を規定するととも
に、前記対向基板の内面に備えた対向電極と前記平坦化
膜上の画素電極との間の間隙寸法を規定するようにスペ
ーサを設け、前記ガラスファイバーとスペーサとでセル
ギャップを規定する。According to the third aspect of the present invention, a waterproof protective film is provided to cover an end of the flattening film outside the display area, and a seal faces the array substrate via the waterproof protective film and the flattening film. The flattening film is adhered to the substrate, and the end of the flattening film is covered with the waterproof protective film so as not to be directly exposed to the air. A glass fiber is dispersed in the seal to define a gap between the flattening film and the counter substrate, and a gap between the counter electrode provided on the inner surface of the counter substrate and the pixel electrode on the flattening film. A spacer is provided so as to define the gap size of the above, and the cell gap is defined by the glass fiber and the spacer.
【００１７】以下、実施例について説明する。Hereinafter, embodiments will be described.
【００１８】[0018]
（実施例１）以下、本発明の液晶表示装置の第１の実施
例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施
例の構成を示す断面図である。なお、図９、図１０に示
した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与してい
る。図において、１はガラスより構成されるアレイ基
板、２はＴＦＴ素子、３と４はそれぞれクロム、アルミ
ニュームなどの低抵抗金属からなる配線電極としてのゲ
ート線とソース線、５は窒化シリコンからなる層間絶縁
膜、６は感光性アクリル樹脂からなる平坦化膜、７は平
坦化膜６上に設けられたコンタクトホール、８は酸化イ
ンジューム・錫（以下、ＩＴＯと記す）からなる画素電
極、９は液晶層、１０は樹脂からなるシール、１１はガ
ラスからなる対向基板、１２はシリカから形成されたガ
ラスファイバー、１３は樹脂からなるスペーサ、１４は
対向基板１１に形成されたカラーフィルタ、１５はＩＴ
Ｏからなる対向電極、１６は偏光板である。Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the present embodiment. The same components as those in the conventional example shown in FIGS. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals. In the figure, 1 is an array substrate made of glass, 2 is a TFT element, 3 and 4 are gate lines and source lines as wiring electrodes made of a low resistance metal such as chromium and aluminum, and 5 is made of silicon nitride. An interlayer insulating film, 6 is a flattening film made of a photosensitive acrylic resin, 7 is a contact hole provided on the flattening film 6, 8 is a pixel electrode made of indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO), 9 Is a liquid crystal layer, 10 is a seal made of resin, 11 is a counter substrate made of glass, 12 is a glass fiber formed of silica, 13 is a spacer made of resin, 14 is a color filter formed on the counter substrate 11, and 15 is IT
A counter electrode 16 made of O is a polarizing plate.
【００１９】上記構成において、アレイ基板１上にマト
リックス状に配置したＴＦＴ素子２、ゲート線３、およ
びソース線４を形成したのち、感光性アクリル樹脂から
なる平坦化膜６を形成する。平坦化膜６の材料として感
光性アクリル樹脂を用いる理由は、画素電極８をＴＦＴ
素子２のドレイン電極と電気的に接続するためのコンタ
クトホール７を１回のフォトリソグラフィ工程で比較的
に容易に形成できるからである。In the above configuration, after the TFT elements 2, gate lines 3, and source lines 4 arranged in a matrix on the array substrate 1 are formed, a flattening film 6 made of a photosensitive acrylic resin is formed. The reason why the photosensitive acrylic resin is used as the material of the planarizing film 6 is that the pixel electrode 8 is formed by a TFT.
This is because the contact hole 7 for electrically connecting to the drain electrode of the element 2 can be formed relatively easily by one photolithography process.
【００２０】透明型液晶表示装置の場合、平坦化膜６に
は絶縁性透明ポリマ、とくに屈折率がガラスとほぼ同等
で、透明性が高く、着色の少ないアクリル系樹脂を用い
ることが望ましい。しかし、アクリル系樹脂は一般に吸
水性および透湿性が高いと言う欠点を有している。本実
施例ではコンタクトホール７の加工容易性と光学特性と
からネガタイプの感光性アクリル樹脂（具体的には富士
薬品工業株式会社製”ＦＶＲ”）を用い、膜厚３μｍの
平坦化膜６をアレイ基板１上に形成している。アレイ基
板１と対向基板１１とを、スペーサ１３およびシール１
０を介して所定のセルギャップで貼り合わせ、その間に
カイラルネマティック液晶を充填している。In the case of a transparent liquid crystal display device, it is desirable to use an insulating transparent polymer, particularly an acrylic resin having a refractive index substantially equal to that of glass, high transparency and little coloring, for the flattening film 6. However, acrylic resins generally have the disadvantage that they have high water absorption and moisture permeability. In this embodiment, a negative type photosensitive acrylic resin (specifically, “FVR” manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) is used, and a planarization film 6 having a film thickness of 3 μm is arrayed because of the ease of processing the contact hole 7 and the optical characteristics. It is formed on a substrate 1. The array substrate 1 and the opposing substrate 11 are
A predetermined cell gap is applied through the layer 0, and a chiral nematic liquid crystal is filled between them.
【００２１】スペーサ１３として高硬度の材質、たとえ
ばガラスビーズなどを用いた場合、平坦化膜６上に食い
込んでＩＴＯからなる画素電極８にクラックを発生させ
て好ましくない。したがって、比較的に硬度の低い樹
脂、たとえばジビニルベンゼン（具体的には積水ファイ
ン株式会社製”ミクロパール”）や、ベンゾグアナミン
（具体的には日本触媒株式会社製”エポスター”）など
を用いた樹脂スペーサが好ましい。If a high-hardness material, for example, glass beads, is used as the spacer 13, it is not preferable because it penetrates the flattening film 6 and cracks the pixel electrode 8 made of ITO. Therefore, resins using relatively low hardness such as divinylbenzene (specifically, “Micropearl” manufactured by Sekisui Fine Co., Ltd.) and benzoguanamine (specifically, “Eposter” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) Spacers are preferred.
【００２２】また、シール１０に用いる樹脂として熱硬
化型と光硬化型とがあるが、光硬化型の場合は主として
アクリル系樹脂を主成分としているので吸水性および透
湿性が高く、シール樹脂の吸水のために水が液晶層９中
に混入して配向劣化などの問題を引き起こすので好まし
くない。したがって、シール樹脂は、防水性のある樹
脂、たとえば熱硬化型エポキシ樹脂（具体的には三井東
圧化学工業株式会社製”ストラクトボンドＸＮ−２１−
８）などを用いることが好ましい。図２はシール１０の
近傍の構成を示す断面図である。シール１０は対向基板
１１の内面の外周部にスクリーン印刷などにより形成さ
れ、アレイ基板１と貼り合わせた状態では、平坦化膜６
の端部を覆い、かつアレイ基板１上の窒化シリコン膜
（ＳｉＮx ）からなる層間絶縁膜５に接着するように形
成されている。平坦化膜６はシール１０に完全に覆われ
た状態になり、空気中に露出することがない。There are a thermosetting resin and a photo-curing resin as the resin used for the seal 10. In the case of the photo-curing resin, since the main component is an acrylic resin, the water absorption and moisture permeability are high, and It is not preferable because water is mixed into the liquid crystal layer 9 due to water absorption and causes problems such as deterioration of alignment. Therefore, the sealing resin is made of a waterproof resin, for example, a thermosetting epoxy resin (specifically, “Structobond XN-21” manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.).
8) is preferably used. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration near the seal 10. The seal 10 is formed on the outer peripheral portion of the inner surface of the counter substrate 11 by screen printing or the like.
And is adhered to an interlayer insulating film 5 made of a silicon nitride film (SiN x ) on the array substrate 1. The flattening film 6 is completely covered with the seal 10, and is not exposed to the air.
【００２３】セルギャップは、平坦化膜６上のスペーサ
１３とガラスファイバー１２と内在されたカラーフィル
タ１４とにより決定される。シール１０に混入するガラ
スファイバー１２の直径をａ、分散させるスペーサ１３
の直径をｂ、対向基板１１の内面に設けたカラーフィル
タ１４の膜厚をｃとすると、｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μ
ｍとなるように設定することで、パネル面内で均一なセ
ルギャップを確保することができる。たとえば、５μｍ
のセルギャップを確保する場合、カラーフィルタ１４の
平均膜厚が１μｍでは、スペーサ１３の直径５μｍに対
してガラスファイバー１２の直径を５．８μｍから６．
２μｍ、好ましくは６μｍ以上、６．２μｍ以下に設定
することが望ましい。なぜなら、スペーサ１３は樹脂か
ら形成されるので、ガラスファイバー１２に比較して硬
度が低くて平坦化膜６への食い込みがないが、ガラスフ
ァイバー１２では０．１μｍから０．２μｍ程度の食い
込みが見られるためである。このため、食い込み量を考
慮して、スペーサ１３の直径を僅かに大きめに設定する
ことが望ましい。The cell gap is determined by the spacer 13 on the flattening film 6, the glass fiber 12, and the internal color filter 14. The diameter of the glass fiber 12 to be mixed into the seal 10 is a,
| B−c | <0.3 μ, where b is the diameter of the color filter and c is the thickness of the color filter 14 provided on the inner surface of the counter substrate 11.
By setting to be m, a uniform cell gap can be secured in the panel surface. For example, 5 μm
When the cell gap of the color filter 14 is 1 μm, the diameter of the glass fiber 12 is 5.8 μm to 6.6 μm with respect to the diameter of the spacer 13 of 5 μm.
It is desirable to set the thickness to 2 μm, preferably 6 μm or more and 6.2 μm or less. Because the spacer 13 is made of resin, the hardness is lower than that of the glass fiber 12 and the spacer 13 does not bite into the flattening film 6, but the glass fiber 12 has a bite of about 0.1 μm to 0.2 μm. That is because Therefore, it is desirable to set the diameter of the spacer 13 to be slightly larger in consideration of the bite amount.
【００２４】しかし、ガラスファイバー１２の直径を大
きくし過ぎると、シール近傍のセルギャップが厚くなり
過ぎ、セルギャップむらが発生する。逆に、ガラスファ
イバー１２の直径が６μｍ以下になると、シール部の膜
厚が薄くなり、５．８μｍ以下ではセルギャップむらが
顕著になって好ましくない。However, if the diameter of the glass fiber 12 is too large, the cell gap in the vicinity of the seal becomes too thick, and cell gap unevenness occurs. Conversely, when the diameter of the glass fiber 12 is 6 μm or less, the thickness of the seal portion becomes thin, and when the diameter is 5.8 μm or less, the cell gap unevenness becomes remarkable, which is not preferable.
【００２５】図３はカラーフィルタ１４を備えない構成
におけるシール近傍部の構成を示す断面図である。図に
おいて、平坦化膜６は、図２の構成と同様に、エポキシ
系樹脂からなるシール１０により完全に覆われている。
この場合、セルギャップはスペーサ１３の直径とガラス
ファイバー１２の直径とにより決定される。図２の同様
の理由から、セルギャップの均一性を確保するために
は、ガラスファイバー１２の直径をａ、スペーサ１３の
直径をｂとした場合、｜ａ−ｂ｜＜０．３μｍにするこ
とが好ましく、とくにガラスファイバー１２の直径は、
スペーサ１３の直径よりも０．１μｍから０．２μｍ程
度大きめにすることが望ましい。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure near the seal in the structure without the color filter 14. In the figure, the flattening film 6 is completely covered with a seal 10 made of epoxy resin, similarly to the configuration of FIG.
In this case, the cell gap is determined by the diameter of the spacer 13 and the diameter of the glass fiber 12. From the same reason as in FIG. 2, in order to ensure the uniformity of the cell gap, when the diameter of the glass fiber 12 is a and the diameter of the spacer 13 is b, | ab− <0.3 μm. It is particularly preferable that the diameter of the glass fiber 12 is
It is desirable to make the diameter of the spacer 13 larger by about 0.1 μm to 0.2 μm.
【００２６】以上のように本実施例によれば、防水性の
高いシール１０の内側に平坦化膜６を設けることによ
り、平坦化膜６の吸水による液晶の配向劣化を抑制でき
るとともに、ガラスファイバー１２の直径ａとスペーサ
１３の直径ｂとカラーフィルタ１４の膜厚ｃとの関係を
｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍに設定することにより、均
一なセルギャップを確保することができる。As described above, according to the present embodiment, by providing the flattening film 6 inside the highly waterproof seal 10, deterioration of the orientation of the liquid crystal due to water absorption of the flattening film 6 can be suppressed, and the glass fiber A uniform cell gap can be ensured by setting the relationship among the diameter a of the spacer 12, the diameter b of the spacer 13, and the film thickness c of the color filter 14 to | abc | <0.3 μm.
【００２７】なお、シール樹脂は熱硬化型エポキシ樹脂
に限定されるものではなく、接着性があり、液晶へのイ
オン溶出がなく、かつ防水性のある樹脂であれば、十分
用いることは可能である。The sealing resin is not limited to a thermosetting epoxy resin, but any resin can be used as long as it is adhesive, has no ion elution to the liquid crystal, and is waterproof. is there.
【００２８】（実施例２）以下、本発明の液晶表示装置
の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。
図４は本実施例の構成を示す断面図である。なお、図１
に示した実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異なる
点は、バリア層１７を備え、平坦化膜６を空気中に露出
しないように覆うようにしたことにある。図において、
アレイ基板１上に形成された平坦化膜６上にシール１０
が形成され、シール１０の外部に露出した平坦化膜６は
防水性樹脂からなるバリア層１７に被覆され、平坦化膜
６は直接空気中に露出しない状態になっている。(Embodiment 2) Hereinafter, a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a sectional view showing the configuration of the present embodiment. FIG.
The same reference numerals are given to the same components as those of the first embodiment shown in FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that a barrier layer 17 is provided to cover the flattening film 6 so as not to be exposed to the air. In the figure,
A seal 10 is placed on the flattening film 6 formed on the array substrate 1.
Is formed, and the flattening film 6 exposed to the outside of the seal 10 is covered with a barrier layer 17 made of a waterproof resin, so that the flattening film 6 is not directly exposed to the air.
【００２９】バリア層１７の防水性樹脂としては、耐水
性と撥水作用とがあり、かつ作業性に優れた液状の樹
脂、たとえば耐水性ポリサルファイド変成エポキシ樹脂
（具体的には東レチオコール株式会社製”フレップ”）
や弗素系樹脂（具体的には大日本インク化学工業株式会
社製”ＤＥＦＥＮＳＡ ＦＲ”）や弗素系シリコン樹脂
（具体的には信越化学工業株式会社製”ＫＰ−８０１
Ｍ”）を用いることが好ましい。As the waterproof resin of the barrier layer 17, a liquid resin having water resistance and water repellency and having excellent workability, for example, a water-resistant polysulfide-modified epoxy resin (specifically, manufactured by Toray Thiokol Co., Ltd.) "Frep")
Or fluorine-based resin (specifically, "DEFENSA FR" manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) or fluorine-based silicon resin (specifically, KP-801 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
M ") is preferably used.
【００３０】図５は本実施例におけるシール部の構成を
示す断面図である。図において、シール１０は平坦化膜
６上に形成され、シール外部に存在する平坦化膜６の端
部はバリア層１７により被覆されている。バリア層１７
は、シール１０、平坦化膜６、層間絶縁膜５、および対
向基板１１にそれぞれ接着しており、外部からの水分の
侵入を防止する。このため、平坦化膜６の吸湿に起因す
る配向劣化を抑制することができる。また、この場合に
はシール１０の樹脂として、比較的に吸水性の高い光硬
化型のアクリル樹脂を用いることも可能になる。FIG. 5 is a sectional view showing the structure of the seal portion in this embodiment. In the figure, a seal 10 is formed on a flattening film 6, and an end of the flattening film 6 existing outside the seal is covered with a barrier layer 17. Barrier layer 17
Are adhered to the seal 10, the planarizing film 6, the interlayer insulating film 5, and the counter substrate 11, respectively, to prevent moisture from entering from outside. For this reason, it is possible to suppress the alignment deterioration due to the moisture absorption of the flattening film 6. In this case, it is also possible to use a photocurable acrylic resin having relatively high water absorption as the resin of the seal 10.
【００３１】シール１０中に分散させたガラスファイバ
ー１２の直径ａとスペーサ１３の直径ｂとカラーフィル
タ１４の膜厚ｃとは、セルギャップの均一性を確保する
上で｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍの関係を満たすことが
好ましい。望ましくは、ａは（ｂ＋ｃ）よりも０．１μ
ｍから０．２μｍ程度大きくすることが、より効果的で
ある。The diameter a of the glass fiber 12 dispersed in the seal 10, the diameter b of the spacer 13, and the film thickness c of the color filter 14 are | abc | in order to ensure the uniformity of the cell gap. It is preferable to satisfy the relationship of <0.3 μm. Preferably, a is 0.1 μm more than (b + c).
It is more effective to increase the diameter from m to about 0.2 μm.
【００３２】図６は対向基板１１上にカラーフィルタ１
４が形成されていない場合のシール部の構成を示す断面
図である。平坦化膜６の端部は、防水性を有するバリア
層１７によって被覆されている。ガラスファイバー１２
の直径ａとスペーサ１３の直径ｂは｜ａ−ｂ｜＜０．３
μｍになることが好ましく、望ましくはガラスファイバ
ー１２の直径ａはスペーサ１３の直径ｂよりも０．１μ
ｍから０．２μｍ大きめに設定することが、セルギャッ
プの均一性を確保する上でさらによい。FIG. 6 shows a color filter 1 on a counter substrate 11.
It is sectional drawing which shows the structure of the seal | sticker part when 4 is not formed. An end portion of the flattening film 6 is covered with a barrier layer 17 having a waterproof property. Glass fiber 12
| A−b | <0.3
μm, and preferably, the diameter a of the glass fiber 12 is 0.1 μm larger than the diameter b of the spacer 13.
It is more preferable to set the size from m to 0.2 μm larger in order to ensure the uniformity of the cell gap.
【００３３】以上のように本実施例によれば、平坦化膜
６の端部に防水性のバリア層１７を設けることにより、
平坦化膜６の吸湿による液晶の配向劣化を抑制するとと
もに、均一なセルギャップを確保することができる。As described above, according to the present embodiment, by providing the waterproof barrier layer 17 at the end of the flattening film 6,
It is possible to suppress the deterioration of the alignment of the liquid crystal due to the moisture absorption of the flattening film 6 and to secure a uniform cell gap.
【００３４】（実施例３）以下、本発明の液晶表示装置
の第３の実施例について図面を参照しながら説明する。
図７は本実施例の構成を示す断面図である。なお、図１
に示した実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異なる
点は、防水性保護膜１８を備え、平坦化膜６の端部が空
気中に露出しないように覆うことにある。図において、
アレイ基板１上に形成された平坦化膜６上の表示領域外
の部分に防水性保護膜１８が形成されており、その上に
シール１０が形成されている。シール外部に位置する平
坦化膜６は、防水性保護膜１８に覆われ、直接空気中に
露出しない状態になっている。(Embodiment 3) Hereinafter, a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of the present embodiment. FIG.
The same reference numerals are given to the same components as those of the first embodiment shown in FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that a waterproof protective film 18 is provided and the end of the flattening film 6 is covered so as not to be exposed to the air. In the figure,
A waterproof protective film 18 is formed on a part of the flattening film 6 formed on the array substrate 1 outside the display area, and a seal 10 is formed thereon. The flattening film 6 located outside the seal is covered with the waterproof protective film 18 and is not directly exposed to the air.
【００３５】防水性保護膜１８として、無機薄膜、たと
えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ2 ）や窒化シリコン膜（Ｓ
ｉＮx ）などを用いることが望ましい。これらの無機薄
膜は０．１μｍから０．５μｍ程度の膜厚であれば十分
な防水性を備えている。本実施例では、溶液タイプのＳ
ｉＯ2 塗布液（具体的には東京応化工業株式会社製”Ｏ
ＣＤ”）を用いて、０．２μｍのＳｉＯ2 膜を表示領域
外に形成した。As the waterproof protective film 18, an inorganic thin film such as a silicon oxide film (SiO 2 ) or a silicon nitride film (S
iN x ) is desirably used. These inorganic thin films are sufficiently waterproof if they have a thickness of about 0.1 μm to 0.5 μm. In this embodiment, the solution type S
iO 2 coating solution (Specifically, “O” manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
Using a CD ″), a 0.2 μm SiO 2 film was formed outside the display area.
【００３６】図８は本実施例におけるシール部の構成を
示す断面図である。図において、シール１０は防水性保
護膜１８上に形成され、シール外部に存在する平坦化膜
６の端部は防水性保護膜１８により被覆されている。防
水性保護膜１８は外部からの水分の侵入を防止する作用
を有する。このため、平坦化膜６の吸湿に起因する配向
劣化を抑制することができる。FIG. 8 is a sectional view showing the structure of the seal portion in this embodiment. In the figure, a seal 10 is formed on a waterproof protective film 18, and an end of the flattening film 6 existing outside the seal is covered with the waterproof protective film 18. The waterproof protective film 18 has a function of preventing moisture from entering from outside. For this reason, it is possible to suppress the alignment deterioration due to the moisture absorption of the flattening film 6.
【００３７】シール１０中に分散させたガラスファイバ
ー１２の直径ａとスペーサ１３の直径ｂとカラーフィル
タ１４の膜厚ｃとは、セルギャップの均一性を確保する
上で、｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍの関係を満たすこと
が好ましい。望ましくは、ａを（ｂ＋ｃ）よりも０．１
μｍから０．２μｍ程度大きくすることにより、セルギ
ャップの均一性を確保する上で、より効果的である。The diameter a of the glass fiber 12 dispersed in the seal 10, the diameter b of the spacer 13, and the film thickness c of the color filter 14 are | abc in order to ensure the uniformity of the cell gap. It is preferable to satisfy the relationship of | <0.3 μm. Desirably, a is 0.1 than (b + c).
Increasing the size from about μm to about 0.2 μm is more effective in ensuring the uniformity of the cell gap.
【００３８】以上のように本実施例によれば、表示領域
外の平坦化膜６上に防水性保護膜１８を設けることによ
り、平坦化膜６の吸湿を防止して、液晶の配向劣化を抑
制するとともに、均一なセルギャップを確保することが
できる。As described above, according to the present embodiment, by providing the waterproof protective film 18 on the flattening film 6 outside the display area, it is possible to prevent the flattening film 6 from absorbing moisture and to reduce the alignment deterioration of the liquid crystal. In addition to suppression, a uniform cell gap can be secured.
【００３９】[0039]
【発明の効果】請求項１に係わる本発明は、アレイ基板
と対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜の外周部に
平坦化膜の端部と重なった状態で形成され、平坦化膜の
端部が直接空気中に露出しないようにした液晶表示装置
とすることにより、平坦化膜は前記シールにより完全に
覆われるので、平坦化膜の吸水を大幅に低減することが
でき、かつ平坦化膜上にシールの一部が存在するので、
セルギャップの均一性を確保することができる。According to the first aspect of the present invention, a seal for bonding an array substrate and a counter substrate is formed on an outer peripheral portion of a flattening film so as to overlap an end of the flattening film. By making the liquid crystal display device such that the portion is not directly exposed to the air, the flattening film is completely covered by the seal, so that water absorption of the flattening film can be greatly reduced, and the flattening film can be reduced. Since there is a part of the seal on the top,
The uniformity of the cell gap can be ensured.
【００４０】請求項４に係わる本発明は、アレイ基板と
対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜上に形成さ
れ、前記シールの外部に露出した前記平坦化膜上に樹脂
層よりなる防水性保護膜を設け、前記平坦化膜が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置とすることに
より、平坦化膜は防水性保護膜により被覆されるので、
空気中に露出することなく、平坦化膜の吸水を大幅に低
減することができる。さらに、平坦化膜上にシールが存
在するのでセルギャップの均一性を確保することができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, a seal for bonding the array substrate and the opposing substrate is formed on the flattening film, and a waterproof protection layer made of a resin layer is provided on the flattening film exposed outside the seal. By providing a film, the flattening film is covered with a waterproof protective film by providing a liquid crystal display device in which the flattening film is not directly exposed to the air.
The water absorption of the flattening film can be significantly reduced without being exposed to the air. Further, since a seal exists on the flattening film, uniformity of the cell gap can be ensured.
【００４１】請求項６に係わる本発明は、表示領域外の
平坦化膜上に防水性保護膜が形成され、シールは前記防
水性保護膜上に形成され、前記平坦化膜の端部が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置とすることに
より、平坦化膜は防水性保護膜により被覆されているの
で、空気中に露出することなく平坦化膜の吸水を大幅に
低減することができる。さらに平坦化膜上にシールが存
在するのでセルギャップの均一性を確保することができ
る。According to the present invention, a waterproof protective film is formed on the flattening film outside the display area, a seal is formed on the waterproof protective film, and an end of the flattening film is directly formed. By using a liquid crystal display device that is not exposed to the air, the flattening film is covered with a waterproof protective film, so that the water absorption of the flattening film can be significantly reduced without being exposed to the air. it can. Further, since the seal exists on the flattening film, uniformity of the cell gap can be ensured.
【００４２】請求項３、請求項５、および請求項７に係
わる本発明は、シール中に分散させたガラスファイバー
の直径とスペーサの直径とカラーフィルタの膜厚との関
係を所定の関係になるように設定することにより、前記
ガラスファイバーの平均化膜への食い込みを考慮しなが
らセルギャップの均一性を確保することができる。According to the third, fifth and seventh aspects of the present invention, the relationship among the diameter of the glass fiber dispersed in the seal, the diameter of the spacer, and the film thickness of the color filter becomes a predetermined relationship. With such a setting, the uniformity of the cell gap can be secured while taking into account the penetration of the glass fiber into the averaged film.
【図１】本発明の液晶表示装置の実施例１の構成を示す
断面図FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施例におけるシール部の構成を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a seal portion in the embodiment.
【図３】同実施例におけるシール部の他の構成を示す断
面図FIG. 3 is a sectional view showing another configuration of the seal portion in the embodiment.
【図４】本発明の液晶表示装置の実施例２の構成を示す
断面図FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】同実施例におけるシール部の構成を示す断面図FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a seal portion in the embodiment.
【図６】同実施例におけるシール部の他の構成を示す断
面図FIG. 6 is a sectional view showing another configuration of the seal portion in the embodiment.
【図７】本発明の液晶表示装置の実施例３の構成を示す
断面図FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図８】同実施例におけるシール部の構成を示す断面図FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a seal portion in the embodiment.
【図９】従来の液晶表示装置におけるアレイ基板の構成
を示す断面図FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an array substrate in a conventional liquid crystal display device.
【図１０】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional liquid crystal display device.
１ アレイ基板 ２ ＴＦＴ素子（スイッチング素子） ３ ゲート線 ４ ソース線 ５ 層間絶縁膜 ６ 平坦化膜 ７ コンタクトホール ８ 画素電極 ９ 液晶層 １０ シール １１ 対向基板 １２ ガラスファイバー １３ スペーサ １４ カラーフィルタ １５ 対向電極 １６ 偏光板 １７ バリア層 １８ 防水性保護膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Array substrate 2 TFT element (switching element) 3 Gate line 4 Source line 5 Interlayer insulating film 6 Flattening film 7 Contact hole 8 Pixel electrode 9 Liquid crystal layer 10 Seal 11 Counter substrate 12 Glass fiber 13 Spacer 14 Color filter 15 Counter electrode 16 Polarizing plate 17 Barrier layer 18 Waterproof protective film
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０６ 9/30 ３２２ 9/30 ３２２ (72)発明者 田村 達彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI G02F 1/136 500 G02F 1/136 500 G09F 9/00 306 G09F 9/00 306 9/30 322 9/30 322 (72) Inventor Tatsuhiko Tamura 1006 Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (7)
配線電極およびスイッチング素子上に絶縁性透明ポリマ
からなる平坦化膜が形成され、かつ透明導電膜からなる
画素電極が、前記平坦化膜上に設けたコンタクトホール
を介して電気的に前記スイッチング素子と接続した状態
で形成されたアレイ基板が、シールとスペーサとガラス
ファイバーを介して所定の間隙をもって対向基板と貼り
合わされ、前記間隙に液晶層を挟持してなるアクティブ
マトリックス型液晶表示装置であって、前記シールは前
記アレイ基板上に形成された前記平坦化膜の外周部に形
成され、かつ前記平坦化膜の端部と重なって前記端部が
空気中に露出しないように覆っている液晶表示装置。1. A flattening film made of an insulating transparent polymer is formed on at least a wiring electrode made of a source line and a gate line and a switching element, and a pixel electrode made of a transparent conductive film is provided on the flattening film. An array substrate formed in a state of being electrically connected to the switching element through the contact hole is bonded to a counter substrate with a predetermined gap via a seal, a spacer, and glass fiber, and a liquid crystal layer is sandwiched in the gap. An active matrix type liquid crystal display device, wherein the seal is formed on an outer peripheral portion of the flattening film formed on the array substrate, and overlaps with an end portion of the flattening film to form the end portion. A liquid crystal display device that is covered so that it is not exposed to the air.
されている請求項１記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the seal is formed of a moisture-proof resin.
の直径をａ、スペーサの直径をｂ、対向基板に形成され
たカラーフィルタの膜厚をｃとしたとき、｜ａ−ｂ−ｃ
｜＜０．３μｍの関係を有する請求項１記載の液晶表示
装置。3. If the diameter of the glass fiber mixed in the seal is a, the diameter of the spacer is b, and the thickness of the color filter formed on the opposing substrate is c, | abc
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a relationship of | <0.3 μm is satisfied.
配線電極およびスイッチング素子上に絶縁性透明ポリマ
からなる平坦化膜が形成され、かつ透明導電膜からなる
画素電極が、前記平坦化膜上に設けたコンタクトホール
を介して電気的に前記スイッチング素子と接続した状態
で形成されたアレイ基板が、シールとスペーサとガラス
ファイバーを介して所定の間隙をもって対向基板と貼り
合わされ、前記間隙に液晶層を挟持してなるアクティブ
マトリックス型液晶表示装置であって、前記シールは前
記平坦化膜上に形成され、シール外部に位置する前記平
坦化膜上に防湿性を有する樹脂層を設けて前記平坦化膜
の端部が空気中に露出しないように覆うようにした液晶
表示装置。4. A flattening film made of an insulating transparent polymer is formed on at least a wiring electrode made of a source line and a gate line and a switching element, and a pixel electrode made of a transparent conductive film is provided on the flattening film. An array substrate formed in a state of being electrically connected to the switching element through the contact hole is bonded to a counter substrate with a predetermined gap via a seal, a spacer, and glass fiber, and a liquid crystal layer is sandwiched in the gap. An active matrix type liquid crystal display device, wherein the seal is formed on the flattening film, and a moisture-proof resin layer is provided on the flattening film located outside the seal to form the flattening film. A liquid crystal display device in which an end is covered so as not to be exposed to the air.
の直径をａ、スペーサの直径をｂ、対向基板に形成され
たカラーフィルタの膜厚をｃとしたとき、｜ａ−ｂ−ｃ
｜＜０．３μｍの関係を有する請求項４記載の液晶表示
装置。5. If the diameter of the glass fiber mixed in the seal is a, the diameter of the spacer is b, and the thickness of the color filter formed on the counter substrate is c, | abc
5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein a relationship of | <0.3 μm is satisfied.
配線電極およびスイッチング素子上に絶縁性透明ポリマ
からなる平坦化膜が形成され、かつ透明導電膜からなる
画素電極が、前記平坦化膜上に設けたコンタクトホール
を介して電気的にスイッチング素子と接続した状態で形
成されたアレイ基板が、シールとスペーサとガラスファ
イバーを介して所定の間隙をもって対向基板と貼り合わ
され、前記間隙に液晶層を挟持してなるアクティブマト
リックス型液晶表示装置であって、表示領域外の前記平
坦化膜上には防水性保護膜が形成されて前記平坦化膜の
端部が空気中に露出しないように覆い、前記シールは前
記防水性保護膜上に形成されている液晶表示装置。6. A flattening film made of an insulating transparent polymer is formed on at least a wiring electrode made of a source line and a gate line and a switching element, and a pixel electrode made of a transparent conductive film is provided on the flattening film. The array substrate formed in a state electrically connected to the switching element through the contact hole is bonded to the counter substrate with a predetermined gap through a seal, a spacer, and glass fiber, and the liquid crystal layer is sandwiched in the gap. An active matrix type liquid crystal display device, comprising: a waterproof protective film formed on the flattening film outside a display area to cover an end of the flattening film so as not to be exposed to air; Is a liquid crystal display device formed on the waterproof protective film.
の直径をａ、スペーサの直径をｂ、対向基板に形成され
たカラーフィルタの膜厚をｃとしたとき、｜ａ−ｂ−ｃ
｜＜０．３μｍの関係を有する請求項６記載の液晶表示
装置。7. When the diameter of the glass fiber mixed in the seal is a, the diameter of the spacer is b, and the thickness of the color filter formed on the opposing substrate is c, | abc
7. The liquid crystal display device according to claim 6, having a relationship of | <0.3 μm.
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| JP05398897A JP3531048B2 (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Liquid crystal display |
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|---|---|---|---|
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