JPH11337918A - 液晶表示装置、液晶表示装置用基板、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可撓性基板を用いた液晶表示装置の基板の撓
みに伴う電極の損傷やショートを防止し、安価で長寿命
で応用範囲の広い液晶表示装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 可撓性基板上の電極層に異方導電性を示
す保護層１０５や１０６を付加する、又は可撓性基板を
用いたアクティブマトリクス型表示のバス配線部分の上
とその周辺に選択的に保護層１６０を形成することによ
り、液晶層への印加電圧にロスを生じさせることなく、
基板が撓んだり曲面表示を行った場合の電極やバス配線
の損傷を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像や情報を表示
する液晶表示装置、特に可撓性基板を用いた液晶表示装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型・軽量で低電圧駆
動が可能であるため、パーソナルコンピュータなどのＯ
Ａ機器や、電子手帳などの携帯機器、あるいは各種映像
機器の表示用に広く用いられるようになっている。

【０００３】中でも、プラスチックの板やフィルムを基
板に用いた液晶表示装置は、ガラス基板を用いたものに
比べてさらに薄型・軽量化が可能であり、携帯機器向け
のディスプレイに有望視されている。また、これらの基
板には可撓性があるため、各種の電子機器などで基板の
撓みを防止するために筐体の剛性を高くする必要がなく
なったり、あるいはデザイン上の要請や機器形状の問題
から曲面表示を行ったりできるという利点もある。

【０００４】例えば、特開平６−２１４２２０号公報に
は、可撓性基板上にＭＩＭスイッチング素子を形成した
曲面表示用液晶表示装置において、基板の湾曲方向をス
イッチング素子の矩形上の短辺方向と一致させたり、基
板の湾曲方向を縦横２つの配線電極のうち線幅が広い方
の電極の延びる方向と一致させたり、スイッチング素子
が形成された可撓性基板を湾曲する曲率中心とは反対側
に位置させることにより、配線電極や素子の剥がれを防
止する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような液晶表示装置においては、基板や液晶パネルを湾
曲させる方向が特定されてしまうので、用途が限られた
ものとなる。即ち、携帯機器など使用状況により基板が
撓む方向が一定でない場合には配線電極や素子の剥がれ
が防止されず、また液晶表示装置を用いる電子機器のデ
ザインごとに配線方向や素子構成を変更する必要がある
ため設計業務が複雑化し液晶表示装置のコストアップを
招くといった課題がある。

【０００６】また、液晶表示装置の製造時に、配線や素
子の剥がれが生じやすい方向に基板が撓んだ場合には、
断線や素子欠陥などの不良が発生するため製造コストが
上昇したり、この不良を防止するために製造時の基板湾
曲方向を特定する設備が新たに必要になるという課題も
ある。

【０００７】さらに、より高画質な表示を行うために、
ＭＩＭ素子等の２端子素子よりスイッチング特性に優れ
た薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた場合には、基板
上に配線のクロスオーバーができる。このため基板に撓
みが生じたり、湾曲表示を行った場合には、このクロス
オーバー部分で配線ショートが発生するという課題もあ
る。

【０００８】そこで本発明は上記の問題点に鑑み、可撓
性基板を用いた液晶表示装置の基板の撓みに伴う電極の
損傷やショートを防止し、安価で長寿命で応用範囲の広
い液晶表示装置を提供することを主たる目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による第１の液晶表示装置は、可撓性基板
の上に形成された液晶層に電圧印加するための２つの電
極層のうち、少なくとも一方の表面に異方導電性を示す
電極保護層が形成されていることを特徴とする。

【００１０】本発明による第２の液晶表示装置は、可撓
性基板の上に形成されたバス配線とその近傍を覆うよう
に保護層が形成されていることを特徴とする。

【００１１】本発明による第３の液晶表示装置は、第1
の可撓性基板上に走査電極と画素電極と薄膜トランジス
タとが形成され、第２の可撓性基板上に信号電極が形成
されていることを特徴とする。

【００１２】本発明による液晶表示装置用基板は、所定
の形状の電極と、前記電極上に形成された異方導電性を
示す保護層とを有し、可撓性基材よりなること特徴とす
る。

【００１３】本発明による液晶表示装置用基板の製造方
法は、可撓性基板に所定の形状の電極を形成する工程
と、基材中に導電体粒子を分散させた樹脂を塗布する工
程と、前記樹脂を厚み方向に圧縮しながら硬化させる工
程とを含むことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の発明は、可撓性基
板を用いた液晶表示装置において、２つの基板上に形成
された液晶層に電圧印加するための電極層のうち少なく
とも一方の表面に異方導電性を示す保護層を形成してい
る。これにより、液晶表示装置の作製時やその使用時に
基板が撓んだり、また曲面表示を行った場合にも、電極
が損傷することがない。このため、製品歩留まりが向上
し、製品寿命が伸び、液晶表示装置を用いた電子機器の
形状やのデザインの自由度が高くなる。また、異方導電
性を有しているため保護層での電圧ロスがほとんどな
い。このため、保護層を形成しても液晶の駆動電圧が上
昇することがなく、高耐圧化のために駆動ＩＣのコスト
が上昇したり、電源電圧の上昇にともなって消費電力が
増加することがない。

【００１５】本発明の第２の発明は、可撓性基板を用い
た液晶表示装置において、少なくとも一方の基板上に画
素電極とスイッチング素子とバス配線とが形成されてお
り、そのバス配線とその近傍を覆うように保護層を形成
している。これにより、液晶表示装置の作製時やその使
用時に基板が撓んだり、また曲面表示を行った場合に
も、バス配線が損傷することがない。このため、製品歩
留まりが向上し、製品寿命が伸び、液晶表示装置を用い
た電子機器の形状やのデザインの自由度が高くなる。ま
た、液晶層に電圧を印加する電極上には保護層が形成さ
れていないので、液晶層での印加電圧ロスがない。この
ため、高耐圧化のために駆動ＩＣのコストが上昇した
り、電源電圧の上昇にともなって消費電力が増加するこ
とがない。

【００１６】本発明の第３の発明は、可撓性基板を用い
た液晶表示装置において、第1の可撓性基板上に走査電
極と画素電極と薄膜トランジスタ素子とが形成され、第
２の可撓性基板上に信号電極が形成されている。これに
より、スイッチング素子として薄膜トランジスタを用い
ながら基板上での配線のクロスオーバをなくしている。
このため、薄膜トランジスタを用いた表示品位の高い表
示であり、かつ液晶表示装置の作製時や使用時に基板が
撓んだ場合や、曲面表示を行った場合の走査線と信号線
のショート発生を防止することができ、製品歩留まりが
向上し、製品寿命が伸び、液晶表示装置を用いた電子機
器の形状やのデザインの自由度が高くなる。

【００１７】本発明の第４の発明は、第３の発明の液晶
表示装置において、画素電極を２つの副画素電極に分け
て、それぞれを薄膜トランジスタのソース端子とドレイ
ン端子に接続したものである。これにより、対称的な素
子構造をとることができ、フリッカの少ない表示を行う
ことができる。

【００１８】本発明の第５の発明は、第３の発明の液晶
表示装置において、薄膜トランジスタのソース端子とゲ
ート端子のうち、一方が画素電極に接続され、他方が共
通配線に接続されたものである。これにより、薄膜トラ
ンジスタがオン状態のとき画素電極と共通配線との間に
導通がとられ、画素電極が長期にわたってフローティン
グ状態となることがない。このため、静電気等の影響に
より表示が乱れることがなく、安定な表示を行うことが
できる。

【００１９】本発明の第６の発明は、第３の発明の液晶
表示装置において、薄膜トランジスタのソース端子とゲ
ート端子のうち、一方が画素電極に接続され、他方が当
段以外の走査電極に接続されたものである。これにより
共通配線が省略できるので、第５の発明に比べて、高開
口率で明るい液晶表示装置を得ることができる。

【００２０】本発明の第７の発明は、第３〜第６の発明
の液晶表示装置において、画素電極と、信号電極のうち
少なくとも一方の表面に異方導電性を示す保護層が形成
されたものである。これにより、液晶層への印加電圧を
上昇させることなく、基板が撓んだり曲面表示を行った
場合に信号電極や走査電極が損傷するのを防ぐことがで
きる。

【００２１】本発明の第８の発明は、第３〜第６の発明
の液晶表示装置において、走査電極とその近傍を覆うよ
うに保護層が形成されたものである。これにより、液晶
層への印加電圧を上昇させることなく、基板が撓んだり
曲面表示を行った場合に信号電極や走査電極が損傷する
のを防ぐことができる。

【００２２】本発明の第９の発明は、可撓性基板上に所
定の形状の電極とその電極上に形成された異方導電性を
示す保護層とを形成している。これにより、液晶表示装
置の作製時やその使用時に基板が撓んでも電極が損傷す
ることがなく、可撓性基板を用いた液晶表示装置の歩留
まりが向上する。また、保護層での電圧ロスがないため
液晶表示装置の駆動電圧が上昇することもなく、かつ、
湾曲表示や可撓性を要求される電子機器への組み込みが
可能となる。

【００２３】本発明の第１０の発明は、可撓性基板に所
定の形状の電極を形成する工程と、基材中に導電体粒子
を分散させた樹脂を塗布する工程と、その樹脂を厚み方
向に圧縮しながら硬化させる工程とを含んでいる。これ
により、電極上に異方導電性樹脂をもつ可撓性基板を、
簡単な工程で容易に製造することができる。

【００２４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１４を参照しながら説明する。

【００２５】（実施の形態１）図１に本発明の実施の形
態１における液晶表示装置の断面図を示す。図１におい
て、１０１は第１の基板、１０２は第２の基板であり、
それぞれの基板の上には第１の電極１０３、および第２
の電極１０４が形成されており、この電極１０３及び１
０４を用いて液晶層１０７に電圧を印加する。この第１
の電極１０３と第２の電極１０４は互いに直交するスト
ライプ状の電極であり、第１の電極１０３は図面の奥行
き方向に、第２の電極１０４は図面の左右の方向に延び
ており、いわゆる単純マトリクス型の液晶表示装置を構
成している。なお、液晶の表示モードとしては、ＴＮ、
ＳＴＮ、ＩＰＳ等の偏光表示タイプや、ポリマー分散型
等の散乱表示タイプ、あるいは、ゲストホスト型などの
吸収表示タイプのいずれを用いることもできる。

【００２６】また１０５及び１０６は保護層であり、電
極１０３の上には保護層１０５が、電極１０４の上には
保護層１０６が形成されている。保護層１０５及び１０
６は異方導電性を有している。異方導電性とは、ある特
定の方向にのみ導電性を有する特性のことであり、図１
に示す構成では、保護層の厚み方向には導電性があり、
面内方向には導電性がない状態となっている。

【００２７】さらに１０８はシール材であり、液晶層の
周囲を覆うとともに上下の基板を接着する機能を有して
いる。また１０９及び１１０は偏光表示を行うための偏
光板である。なお、偏光板は表示モードに応じて１枚の
みが配置される場合もあり、まったく配置されない場合
もある。

【００２８】本発明の液晶表示装置では、保護層１０５
及び１０６の働きにより製造時や使用時に基板をたわま
せた場合でも電極が損傷を受けにくいという特徴があ
る。

【００２９】そこで以下では、図２から図５を用いてこ
れを説明する。これらの図では簡単のため、第２の基板
側のみを図示している。また、図１と同じ構成要素には
同一の番号を付与している。

【００３０】まず、保護層１０６を形成していない場合
について説明する。図２は電極１０４が形成された基板
１０２示した断面図であり、図２（ａ）はたわみのない
状態を示している。この基板に、外部から図２（ｂ）に
示すような力１１１〜１１３を加えると、基板にたわみ
が生じる。さらに力１１１〜１１３を加えると、図２
（ｃ）に示すように、基板のたわみにより発生する応力
のため、電極１０４にクラックや剥離が生じる。

【００３１】一方、保護層１０６を形成した場合には図
３に示すように、外部からの力１１１〜１１３を加えて
基板をたわませても電極１０４にクラックや剥離が生じ
にくくなる。

【００３２】図４と図５は、保護層がない場合とある場
合について、クラックや剥離が発生する部分で電極にか
かる応力を模式的に示し、両者を比較したものである。
保護層がない場合には図４に示すように、電極層１０４
には、その表面を左右に引っ張る応力１１４及び１１５
と、電極層を上方に押し上げる応力１１６とが加わって
いる。これらの応力によりクラックや剥離が発生するも
のと考えられる。

【００３３】一方図５に示すように保護層１０６がある
場合には、電極１０４と保護層１０６の界面に、保護層
を下向きに押すような応力１１７が発生する。このため
上向きの応力１１６が打ち消されたり弱められたりす
る。また、電極１０４を左右に引っ張る応力も保護層１
０６により緩和される。このため、電極への応力が弱ま
り、クラックや剥離の発生が防止される。

【００３４】実験によれば、保護層の厚みが１ミクロン
以上、さらに望ましくは５ミクロン以上であることが上
記の電極損傷の防止効果を発揮するために必要であっ
た。一方で、図１の液晶表示装置で保護層１０５及び１
０６の厚みを増加すると、ここでの電圧ロスが発生す
る。通常、液晶層の厚みは数ミクロン程度であるので、
第１の電極１０３と第２の電極１０４の間に印加した電
圧のうち、数十パーセントが保護層でのロスとなる。こ
のため、液晶層に十分な電圧が印加されなくなってコン
トラストや明るさが不足するようになったり、外部から
より高い電圧を印加して表示特性の低下を防止する場合
には駆動ＩＣや駆動回路のコスト増や消費電力の増大を
招いたりする。

【００３５】本実施の形態において、保護層が異方導電
性を持つことの効果は次のようなものである。図１にお
いて、保護層１０５及び１０６は厚み方向に導電性を示
す。このため、第１の電極１０３と第２の電極１０４の
間に印加された電圧は、ほとんどロスなく液晶層に印加
される。一方、面内方向には導電性がないので、隣接す
る電極の間で信号がもれて表示がそこなわれることがな
い。

【００３６】異方導電性をもつ保護層は、例えば以下の
ような構成のものを用いることができる。図６は、上側
の基板について保護層１０５の効果を模式的に示した断
面図である。保護層１０５の中には導電性の微粒子１２
１が分散されており、これが上下方向に接することによ
り上下方向の導電性を得ている。横方向には微粒子が離
れているため、このような導通はない。

【００３７】本実施の形態の液晶表示装置は、例えば以
下のようにして作製することができる。

【００３８】まずポリカーボネートやポリエーテルサル
ホンからなる可撓性基板に、ＩＴＯ（インジウムとすず
の酸化物）の透明電極を形成し、パターニングする。次
いで、熱硬化型の基材（例えば熱硬化性アクリル樹脂）
の中に透明導電体の粒子を分散させたものを塗布する。
これをローラーなどで厚み方向に圧縮しながら加熱硬化
すると、導電粒子の厚み方向の間隔が縮まり厚み方向へ
の導電性が生じる。この結果、異方導電性をもつ保護層
が形成される。

【００３９】透明導電体粒子の屈折率と基材の屈折率の
間に差があると、この部分で光の反射や散乱が生じるの
で望ましくない。両者の屈折率差を０．５以下、より望
ましくは０．２以下にすれば上記の課題は実用上問題の
ないレベルになる。

【００４０】なお、基材としては熱硬化型のアクリルを
例にとって説明を行ったが、その代わりにＵＶ硬化型の
樹脂を用い、加熱硬化の代わりにＵＶ光で硬化を行って
もよい。

【００４１】この結果、図６に示す基板を得ることがで
きる。図６に示すように、保護層の厚みをｔ、隣接電極
間のスペース幅をｄとした場合、ｔがｄに比べて大きく
なると、隣接電極間のショートが生じ易くなるので、ｔ
はｄの２倍以下、より望ましくはｔはｄ以下にするのが
よい。

【００４２】保護層の上には、液晶を配向させるための
配向膜を形成する。この後、通常の液晶パネルと同様
に、スペーサを散布し、上下基板を貼り合わせて、空の
パネルを形成する。空の液晶パネルに、液晶を注入・封
止し、偏光板を貼り付けて、液晶パネルとし、さらに駆
動回路などを取り付けて液晶表示装置を作製する。

【００４３】本実施の形態の液晶表示装置では、使用中
に基板が撓んでも電極の断線不良が発生しにくく、各種
携帯型機器への組み込みに好適であった。また、湾曲し
た状態で種々の機器に組み込むこともできるので、各種
機器におけるデザインの自由度が向上するという利点も
ある。さらに、電極上の保護層の効果により、液晶パネ
ル作製工程のラビング工程や各種のハンドリングを行う
場合に電極に傷が入って電極が損傷することがないとい
う利点もある。

【００４４】保護層１０６は基板１０２と同等の弾性定
数をもつ材料でも構わないが、保護層を基板よりやや固
めの材料で形成すればさらに良好な結果が得られる。保
護層の厚みは基板より薄いので、保護層側から電極層に
及ぼす応力は弱めになるが、保護層を固めの材料で形成
すれば応力のバランスが改善されるからである。

【００４５】なお、基板と保護層の熱膨張係数が同程度
であれば、液晶パネル製造プロセス中の熱工程で発生す
る膨張収縮が電極の両側で同程度であるため、電極上下
の熱応力差により電極が損傷することがなくなり、液晶
表示装置の製造歩留まりが大幅に向上する。

【００４６】（実施の形態２）図７は本発明の実施の形
態２における液晶表示装置の断面図を示したものであ
る。本実施の形態の液晶表示装置は、裏面基板１３２の
側の電極１３４をアルミニウムや銀などの金属を用いた
反射電極として、液晶パネル内面に反射電極のある反射
型液晶表示装置としたものである。

【００４７】図７において、１３１及び１３２は基板、
１３３は透明電極、１３７は液晶層、１３８はシール材
であり、実施の形態１での説明と同様の働きをする。本
実施の形態では、１３４が反射電極であるので、表側の
偏光板１３９のみが液晶表示モードにより必要に応じて
配置される。

【００４８】１３５と１３６は異方導電性を示す保護層
である。これらの保護層の働きは実施の形態１と同様
に、基板を撓ませたり湾曲させた時の電極の損傷を、印
加電圧をロスすることなく防止するものである。

【００４９】さらに、本実施の形態においては電極１３
４を反射電極で構成しているので、裏面基板側の保護層
１３６の中にある異方導電体を金属などの反射性物質で
構成してもよい。こうすれば、この反射性物質をうまく
分散させることにより保護層に散乱反射特性を持たせ、
液晶表示装置の視野角をより広くすることができる。

【００５０】また、透明導電体より異方導電性の高い材
料を用いることができるので、実施の形態１より保護層
を厚くして電極保護の効果を高めることもできる。

【００５１】以上の実施の形態１及び２では、ストライ
プ電極が互いに直交配置されたドットマトリクス表示を
行うものとして説明を行ったが、これは液晶表示装置が
所定の形状の電極を組み合わせたセグメント表示を行う
ものであってもよく、上記実施の形態１及び２で説明し
た発明はそのまま適用することができる。

【００５２】（実施の形態３）図８に本発明の実施の形
態３における液晶表示装置の断面図を示す。本実施の形
態は、スイッチング素子としてＭＩＭ型ダイオードなど
の２端子素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示
装置に、異方導電性を示す保護膜を付加したものであ
る。

【００５３】図８において、１５１及び１５２は可撓性
の基板である。基板１５２の上には、スイッチング素子
としてのＭＩＭダイオード１５６、それにつながるバス
配線１５４、および画素電極１５５が形成されている。

【００５４】一方基板１５１の上には、上記のバス配線
にほぼ直交する方向に延びるストライプ電極１５３が形
成されており、画素電極１５５に対向している。両基板
の間には液晶層１５７があり、ストライプ電極と画素電
極の間の電圧がこの液晶層に印加される。

【００５５】なお、図８には図示していないが、両基板
の外側には必要に応じて偏光板が形成されており、基板
の外端部にはシール材があって液晶層の周囲を覆ってい
る。

【００５６】本実施の形態の液晶表示装置は、ＭＩＭダ
イオードの非直線特性を利用して表示を行っている。即
ち、バス配線１５４に走査信号を与えながら、ストライ
プ電極１５３に信号電圧を印加すると、ＭＩＭダイオー
ド１５６の両端の電圧がダイオードのしきい値を超えて
ダイオードが導通状態となり、画素電極１５５に充電が
行われる。バス配線が非走査状態にあるラインでは、Ｍ
ＩＭダイオード両端の電圧はそのしきい値以下であり、
画素電極１５６の電荷は保持される。ストライプ電極に
走査電圧、バスバーに信号電圧を与えても同様の原理で
表示を行うことができる。

【００５７】本実施の形態の液晶表示装置においては、
異方導電性を示す保護層１５８及び１５９を各基板の表
面に形成している。上記の実施の形態１で説明したよう
に、この保護層は、基板の撓みや湾曲によりストライプ
電極・バス配線・画素電極およびスイッチング素子にか
かる応力を緩和する。このため、これらの電極や素子が
クラックや剥離などの損傷を受けにくくなり、断線の発
生が抑えられ、液晶表示装置の歩留まりが向上、寿命が
長くなる。また、可撓性筐体との組み合わせや曲面表示
が可能になってその用途が拡大する。さらに、電極上の
保護層の効果により、液晶パネル作製工程のラビング工
程や各種のハンドリングを行う場合に電極に傷が入って
電極が損傷することがないという利点もある。

【００５８】また本実施の形態の液晶表示装置では、実
施の形態１の液晶表示装置と同様に、保護層１５８及び
１５９の異方導電効果により液晶層に印加される電圧が
保護層によって低下することがない。このため、駆動電
圧の上昇に伴って駆動ＩＣや駆動回路のコストが上昇し
たり、消費電力が増大することがない。

【００５９】なお、保護層に異方導電性があることの効
果を十分に発揮するためには、ストライプ電極１５３と
保護層１５８、および、画素電極１５５と保護層１５９
はいずれも直接に接触し、両者の電気的導通がとれてい
る必要がある。バス配線１５４と保護層１５９とは直接
に接触していても構わないが、この間が電気的に絶縁さ
れていれば、バス配線の電位が液晶層側に漏れることが
なくなるので、なお好ましい表示を得ることができる。

【００６０】本実施の形態の液晶表示装置において、ス
トライプ電極１５３あるいは画素電極１５５のいずれか
一方を、アルミニウムや銀などの金属で形成すれば、パ
ネル内面に反射電極のあるタイプの反射型液晶表示装置
を得ることができる。この場合には、実施の形態２と同
様に、反射電極側の保護層の中にある異方導電体を金属
などの反射性物質で構成でき、保護層に散乱反射特性を
持たせて液晶表示装置の視野角を広げたり、異方導電性
の高い材料を用いて保護層を厚くして電極保護の効果を
高めたりできる。

【００６１】（実施の形態４）図９に本発明の実施の形
態４における液晶表示装置の断面図を示す。本実施の形
態は、実施の形態３で説明した液晶表示装置において、
基板１５２の全面に形成された異方導電性を持つ保護層
１５９の代わりに、バス配線１５４とその周辺を覆うよ
うに保護層１６０を形成したものである。

【００６２】下側の基板１５２の上に形成されている電
極や素子の中で、バス配線１５４に損傷が生じた場合に
は、これが線欠陥となってしまう。本実施の形態の液晶
表示装置では保護層を形成した効果により、液晶表示装
置の製造中や使用中に基板が撓んだり、曲面表示のため
に湾曲させたりした場合にも、バス配線が損傷すること
がない。さらに、保護層の効果により、液晶パネル作製
工程のラビング工程や各種のハンドリングを行う場合に
バス配線に傷が入ってこれが損傷することがないという
利点もある。

【００６３】また本実施の形態の場合には、画素電極１
５５の上には保護層を形成していないので、液晶層に印
加される電圧が低下することはない。

【００６４】なお、図９では上側の基板１５１には保護
層を形成していないが、図８に示す液晶表示装置と同様
に、異方導電性を示す保護層をストライプ電極１５３の
上に形成すれば、実施の形態３での説明と同様にして、
ストライプ電極の損傷を防止することができる。

【００６５】（実施の形態５）図１０に本発明の実施の
形態５における液晶表示装置の断面図を示す。図におい
て、２０１及び２０２は基板である。基板２０２の上に
は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）２０８、スイッチの開閉を行うためのゲート線（走
査線）２０５、および画素電極が形成されている。１つ
の画素に対応する画素電極は２０６と２０７の２つの副
画素に分割されており、これを薄膜トランジスタ２０８
が接続している。

【００６６】基板２０１の上には、ゲート線にほぼ直交
する方向に延びる信号線２０３及び２０４が形成されて
おり、信号線２０３は画素電極２０６に、信号線２０４
は画素電極２０７にそれぞれ対向している。両基板の間
には液晶層２０９があり、信号線と画素電極の間の電圧
がこの液晶層に印加される。

【００６７】図１０には図示していないが、両基板の外
側には必要に応じて偏光板が形成されており、基板の外
端部にはシール材があって液晶層の周囲を覆っている。

【００６８】本実施の形態の電圧書き込み動作は、ジャ
パン・ディスプレイ’８６の８０〜８３ページや同８４
〜８７にあるものと同様である。即ち、走査線２０５に
走査信号を与えると、ＴＦＴ２０８がオン状態になり、
画素電極２０６と２０７が導通状態になる。この時、信
号線に所定の電圧を与えると、２つの信号線２０３と２
０４の電位差がほぼ半分づつ左右の副画素に書き込まれ
る。例えば、信号線２０３に＋Ｖs、信号線２０４に−
Ｖsの電位を与えると、信号線２０３と画素電極２０６
の間には＋Ｖsの電圧が、信号線２０４と画素電極２０
７の間には−Ｖsの電圧が印加される。各部の電位が安
定した後にこの走査線を非走査状態にすると、ＴＦＴ２
０８がオフ状態になり、信号電極２０３と画素電極２０
６の間の電圧（＋Ｖs）と、信号電極２０４と画素電極
２０７の間の電圧（−Ｖs）は、信号線２０３及び２０
４の電位が他の走査線への信号書き込みのために別の電
位になっても、書き込み時の電圧値が保持される。

【００６９】このように、スイッチング素子としてトラ
ンジスタを用いているので、ダイオードを用いたものに
比べて印加電圧の保持特性がよく信号電圧が漏れること
がない。これにより、コントラストや透過率が高く、良
好な表示特性を得ることができる。

【００７０】可撓性基板としては、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホンな
どの板やフィルムを用いることができる。これらの基板
の耐熱温度は百数十度から二百度程度であるので、薄膜
トランジスタに有機ＴＦＴを用い、その素子作製温度を
下げるのが望ましい。

【００７１】本実施の形態の液晶表示装置においては、
可撓性基板を用いているので湾曲表示を行うことがで
き、各種機器のデザインの自由度が高まる。また、使用
時に基板が撓んでも基板が割れることがないので、筐体
に剛性の高いものを使用する必要がなくなって、各種携
帯機器などの軽量化が計れたり、外部から表示面に力の
加わる用途に利用できるようになったりする。

【００７２】さらに、本実施の形態の液晶表示装置で
は、走査線２０５が基板２０２の上に形成され、これに
直交する信号線２０３及び２０４が基板２０１の上に形
成されているので、いずれの基板上にも配線の重なり部
分がない。従って、液晶表示装置の作成時や使用時に基
板が撓んだり、機器のデザイン上の問題から基板を湾曲
させて用いたりした場合にも配線間のショートが発生し
にくい。従って、製品歩留まりが向上したり、製品寿命
が延びるという利点がある。

【００７３】この結果、表示特性が良好で、薄型軽量で
割れにくく、様々な形状や湾曲型に加工できデザイン性
に優れた液晶表示装置を低コストで安定に供給できる。

【００７４】なお、後に実施の形態７〜９で説明するも
のに比べると、本実施の形態の構成はＴＦＴの周りでの
素子構成が対称になるので、電気的特性の非対称性に起
因するフリッカが生じにくいという利点がある。

【００７５】（実施の形態６）図１１に本発明の実施の
形態６における液晶表示装置の断面図を示す。本実施の
形態は、実施の形態５の液晶表示装置に異方性導電性を
示す保護層２１０と２１１を付加したものである。上側
の基板２０１には信号電極２０３及び２０４を覆うよう
に保護層２１０が形成されており、下側の基板２０２に
は画素電極２０６・２０７及び走査電極２０５を覆うよ
うに保護層２１１が形成されている。

【００７６】本実施の形態の液晶表示装置は、上記の実
施の形態５で説明した特長に加えて、以下のような特長
がある。即ち、実施の形態１で説明したのと同様に、基
板が撓んだり湾曲した場合にも保護層の効果により信号
線や走査線が損傷したり断線したりしにくく、また、異
方導電性の効果により液晶層に印加される電圧が低下す
ることがない。この結果、実施の形態５の液晶表示装置
に比べて、さらに液晶表示装置の歩留まりや寿命が向上
したり、デザインの自由度が向上する。電極上の保護層
により、液晶パネル作製工程のラビング工程や各種のハ
ンドリングを行う場合に電極に傷が入って電極が損傷す
ることがないという利点もある。

【００７７】（実施の形態７）図１２に本発明の実施の
形態７における液晶表示装置の断面図を示す。本実施の
形態も実施の形態５と同様に、可撓性基板上での配線の
クロスオーバをなくすことにより、製造プロセスや使用
時に基板が撓んだ場合や、デザイン上の要請により基板
を湾曲させて利用した場合にも、ゲート線と信号線のシ
ョートが発生しにくいという特長を持たせたものであ
る。

【００７８】図１２において、３０１及び３０２は基板
である。基板３０２の上には、スイッチング素子として
の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３０７、スイッチの開閉
を行うためのゲート線（走査線）３０４、共通配線３０
５、および画素電極３０７が形成されている。基板３０
１の上には、ゲート線にほぼ直交する方向に延びる信号
線３０３が形成されている。両基板の間には液晶層３０
８があり、信号線と画素電極の間の電圧がこの液晶層に
印加される。

【００７９】図１２には図示していないが、両基板の外
側には必要に応じて偏光板が形成されており、基板の外
端部にはシール材があって液晶層の周囲を覆っている。

【００８０】本実施の形態の電圧書き込み動作は、ジャ
パン・ディスプレイ’８６の８０〜８３ページや同８４
〜８７にあるものと同様である。即ち、共通配線３０５
に一定の共通電位（例えば接地電位）を与えておいて走
査線３０４に走査信号を加えると、ＴＦＴ３０６がオン
状態になって画素電極３０５が接地電位になる。信号線
３０３に所定の電圧（Ｖs）を与えておくと信号線３０
３と画素電極３０５間の液晶層３０８には電圧Ｖsが印
加される。各部の電位が安定した後にこの走査線を非走
査状態にすると、ＴＦＴ３０７がオフ状態になり画素３
０６はフローティング状態になる。この結果、信号電極
３０３と画素電極３０６の間の電圧Ｖsは、信号線２０
３の電位が他の走査線への信号書き込みのために別の電
位になっても、書き込み時の電圧値が保持される。

【００８１】このようにスイッチング素子としてトラン
ジスタを用いているので、実施の形態５での説明と同様
に、コントラストや透過率が高く、良好な表示特性を得
ることができる。

【００８２】可撓性基板としては、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホンな
どの板やフィルムを用いることができる。これらの基板
の耐熱温度は百数十度から二百度程度であるので、薄膜
トランジスタに有機ＴＦＴを用い、その素子作製温度を
下げるのが望ましい。

【００８３】本実施の形態の液晶表示装置においても、
可撓性基板を用いているので湾曲表示を行うことがで
き、各種機器のデザインの自由度が高まる。また、使用
時に基板が撓んでも基板が割れることがないので、筐体
に剛性の高いものを使用する必要がなくなって、各種携
帯機器などの軽量化が計れたり、外部から表示面に力の
加わる用途に利用できるようになったりする。

【００８４】さらに、本実施の形態の液晶表示装置は、
走査線３０４と共通配線３０５が互いに平行に基板３０
２の上に形成され、これに直交する信号線３０３が基板
３０１の上に形成されているので、実施の形態５のもの
と同様に、いずれの基板上にも配線の重なり部分がな
い。従って、液晶表示装置の作成時や使用時に基板が撓
んだり、機器のデザイン上の問題から基板を湾曲させて
用いたりした場合にも配線間のショートが発生しにく
い。従って、製品歩留まりが向上したり、製品寿命が延
びるという利点がある。

【００８５】この結果、表示特性が良好で、薄型軽量で
割れにくく、様々な形状や湾曲型に加工できデザイン性
に優れた液晶表示装置を低コストで安定に供給できる。

【００８６】なお、実施の形態５で説明したものに比べ
ると、本実施の形態の構成は画素電極の電位が各走査の
信号書き込み時に必ず共通電位に戻る。このため、基板
上の静電気の影響などにより画素電極が帯電して、これ
によって発生する電界のために表示がそこなわれること
がない。

【００８７】（実施の形態８）図１３に本発明の実施の
形態８における液晶表示装置の断面図を示す。本実施の
形態は、実施の形態７の液晶表示装置において、ゲート
線３０４ｂにつながるＴＦＴ３０７のドレイン３０９を
前段のゲート線３０４ａに接続して、共通配線３０５を
省略したものである。

【００８８】ゲート線３０４ｂに走査電位が与えられて
いる時、前段のゲート線３０４ａは走査が終了し非走査
電位になっている。本実施の形態の液晶表示装置は、こ
の非走査電位を共通電位として用いているが、それ以外
の動作は実施の形態７で説明したものと同様である。

【００８９】本実施の形態においても実施の形態７と同
様、いずれの基板上にも配線の重なり部分がなく、液晶
表示装置の作成時や使用時に基板が撓んだり、機器のデ
ザイン上の問題から基板を湾曲させて用いたりした場合
にも配線間のショートが発生しにくい。また、スイッチ
ング素子としてトランジスタを用いているので、ダイオ
ードを用いたものに比べて印加電圧の保持特性がよく、
コントラストや透過率の高い良好な表示特性を得ること
ができるという利点もある。

【００９０】さらに、実施の形態７に比べると共通配線
がないので画素の面積を広くとることができ、開口率が
高くなる。この結果、より明るい表示ができるという利
点もある。

【００９１】この結果、表示特性が良好で、薄型軽量で
割れにくく、様々な形状や湾曲型に加工できデザイン性
に優れた液晶表示装置を低コストで安定に供給できる。

【００９２】なお、基板３０２の側の平面配置を少し変
更して、ＴＦＴ３０７が画素電極３０６の上方に来るよ
うにして、ドレイン３０９を次段の走査線に接続しても
同様の効果が得られる。

【００９３】（実施の形態９）図１４に本発明の実施の
形態９における液晶表示装置の断面図を示す。本実施の
形態は、実施の形態８の液晶表示装置に異方性導電性を
示す保護層３１１と３１２を付加したものである。上側
の基板３０１には信号電極３０３を覆うように保護層３
１０が形成されており、下側の基板３０２には画素電極
３０６及び走査電極３０４を覆うように保護層３１１が
形成されている。

【００９４】本実施の形態の液晶表示装置は、実施の形
態８で説明した特長に加えて、以下のような特長があ
る。即ち、実施の形態１で説明したのと同様に、基板が
撓んだり湾曲した場合にも保護層の効果により信号線や
走査線が損傷したり断線したりしにくく、また、異方導
電性の効果により液晶層に印加される電圧が低下するこ
とがない。この結果、実施の形態８の液晶表示装置に比
べて、さらに液晶表示装置の歩留まりや寿命が向上した
り、デザインの自由度が向上する。さらに、保護層の効
果により、液晶パネル作製工程のラビング工程や各種の
ハンドリングを行う場合にバス配線に傷が入ってこれが
損傷することがないという利点もある。

【００９５】上記の説明では、実施の形態８で説明した
図１３の液晶表示装置に異方導電性を示す保護層を付加
するものとしたが、これに代えて、実施の形態７で説明
した図１２の液晶表示装置に異方導電性を示す保護層を
付加しても同様の効果を得ることができる。

【００９６】なお、実施の形態５〜９で説明した液晶表
示装置において、信号電極または画素電極のいずれかを
アルミニウムや銀などの金属で形成し、これをパネル内
面に反射板のある反射型液晶表示装置とすることもでき
る。

【００９７】特に、実施の形態６または９で説明した液
晶表示装置の場合には、実施の形態２での説明と同様
に、反射電極側の保護層中にある異方導電体を金属など
の反射性物質で構成することができる。こうすれば、こ
の反射性物質をうまく分散させることにより保護層に散
乱反射特性を持たせ、液晶表示装置の視野角をより広く
することができる。また、透明導電体より異方導電性の
高い材料を用いることができるので、透明な異方導電体
を用いる場合に比べて保護層を厚くして電極保護の効果
を高めることもできる。

【００９８】また、実施の形態５、７、８で説明した液
晶表示装置では、走査電極はバス配線としてのみ機能し
ており、その電圧が直接画素に印加されているわけでは
ない。従って、実施の形態４で説明したのと同様に、走
査電極とその周辺部分を保護層で覆えば、液晶層への印
加電圧が低下することなく走査電極の損傷を防ぐことが
できる。さらに、対向する基板上の信号電極上に異方導
電性を示す保護膜を形成しておけば、信号電極の損傷を
防止することができる。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、可撓性
基板上の電極層に異方導電性を示す保護層を付加する、
あるいは、可撓性基板を用いたアクティブマトリクス型
表示のバス配線部分の上とその周辺に選択的に保護層を
形成することにより、基板が撓んだり曲面表示を行った
場合に電極やバス配線が損傷を受けることがなくなり、
製品歩留まりが向上したり、製品寿命が伸びたり、製品
用途が拡大したりする。また、保護層の付加により液晶
層への印加電圧にロスが生じて、駆動ＩＣや回路のコス
トが上昇したり、消費電力が増加することがない。

【０１００】また、本発明によれば可撓性基板上に薄膜
トランジスタを形成した液晶表示装置において、ゲート
配線と信号配線をそれぞれ異なった側の基板に形成して
両者のクロスオーバをなくしている。これにより、基板
が撓んだり曲面表示を行った場合の可撓性基板上でのゲ
ート配線と信号配線のショートが防止されて、製品歩留
まりが向上したり、製品寿命が伸びたり、製品用途が拡
大したりする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を示
す断面図

【図２】従来の液晶表示装置における電極損傷の発生を
模式的に示す断面図

【図３】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置に用
いられる基板の撓み状態を模式的に説明する断面図

【図４】従来の液晶表示装置において電極にかかる応力
を模式的に示す断面図

【図５】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置にお
いて電極にかかる応力を模式的に示す断面図

【図６】異方導電性を示す保護層の一例を模式的に説明
する断面図

【図７】本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置を示
す断面図

【図８】本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置を示
す斜視図

【図９】本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置を示
す斜視図

【図１０】本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置を
示す斜視図

【図１１】本発明の実施の形態６に係る液晶表示装置を
示す斜視図

【図１２】本発明の実施の形態７に係る液晶表示装置を
示す斜視図

【図１３】本発明の実施の形態８に係る液晶表示装置を
示す斜視図

【図１４】本発明の実施の形態９に係る液晶表示装置を
示す斜視図

【符号の説明】

１０１，１０２，１３１，１３２，１５１，１５２，２
０１，２０２，３０１，３０２ 可撓性基板 １０３，１０４，１５３，２０３，２０４，３０３ 電
極 １０５，１０６，１３５，１３６，１５８，１５９，２
１０，２１１，３１０，３１１ 異方導電性保護層 １０７，１３７，１５７，２０９，３０８ 液晶層 １０８，１３８ シール材 １０９，１１０，１３９ 偏光板 １１１，１１２，１１３ 外力 １１４，１１５，１１６，１１７ 応力 １２１ 導電粒子 １３３ 透明電極 １３４ 反射電極 １５４ バス配線 １５５，２０６，２０７，３０６ 画素電極 １５６ ２端子素子 １６０ 保護層 ２０５，３０４ ゲート線 ２０８，３０７ 薄膜トランジスタ ３０５ 共通配線 ３０９ ドレイン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々液晶層に電圧を印加するための電極層
   が形成された２枚の可撓性基板と、前記２枚の可撓性基
   板の間に挟持された液晶層とを有し、前記電極層のうち
   の少なくとも一方の表面に異方導電性を示す保護層が形
   成されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】２枚の可撓性基板の間に挟持された液晶層
   とを有し、前記可撓性基板のうち少なくとも一方にマト
   リクス状に配置された画素電極、その近傍に配置された
   スイッチング素子、前記スイッチング素子に所定の信号
   を与えるためのバス配線、及び前記バス配線とその近傍
   を覆うように形成された保護層とが形成されていること
   を特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】マトリクス状に配置された画素電極、前記
   画素電極の近傍に配置された薄膜トランジスタ、及び第
   １の方向に延びるとともに前記薄膜トランジスタ素子の
   ゲートに接続される走査電極が形成された第１の可撓性
   基板と、前記第１の方向とは直交する第２の方向に延び
   る信号電極が形成された第２の可撓性基板と、前記第１
   の可撓性基板と前記第２の可撓性基板の間に挟持された
   液晶層とを有する液晶表示装置。
4. 【請求項４】画素電極が２つの副画素電極に分割され、
   薄膜トランジスタのソース端子とゲート端子が前記２つ
   の副画素電極に片方ずつ接続され、前記２つの副画素電
   極がそれぞれ異なる信号電極と対向することを特徴とす
   る請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】第１の可撓性基板上に共通配線が形成さ
   れ、薄膜トランジスタのソース端子とゲート端子のう
   ち、一方が画素電極に接続され、他方が前記共通配線に
   接続されたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示
   装置。
6. 【請求項６】薄膜トランジスタのソース端子とゲート端
   子のうち、一方が画素電極に接続され、他方が当段以外
   の走査電極に接続されたことを特徴とする請求項３に記
   載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】画素電極と、信号電極のうち少なくとも一
   方の表面に異方導電性を示す保護層が形成されているこ
   とを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の液晶表
   示装置。
8. 【請求項８】走査電極とその近傍を覆うように保護層が
   形成されていることを特徴とする請求項３〜６いずれか
   に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】所定の形状の電極と、前記電極上に形成さ
   れた異方導電性を示す保護層とを有し、可撓性基材より
   なる液晶表示装置用基板。
10. 【請求項１０】可撓性基板に所定の形状の電極を形成す
    る工程と、基材中に導電体粒子を分散させた樹脂を塗布
    する工程と、前記樹脂を厚み方向に圧縮しながら硬化さ
    せる工程を有する液晶表示装置用基板の製造方法。