WO2007083412A1

WO2007083412A1 - 液晶表示装置

Info

Publication number: WO2007083412A1
Application number: PCT/JP2006/318249
Authority: WO
Inventors: Hidenori Kihara; Noriko Watanabe
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-07-26
Also published as: US20090290117A1; CN101297233B; CN101297233A; US8049859B2

Abstract

　可撓性を有する第１基板及び第２基板と、第１基板と第２基板との間に枠状のシール部材によって封入された液晶層と、シール部材の内側の表示領域と、表示領域の外側の非表示領域と、第１基板と第２基板との間に介在された複数のスペーサとを備える。非表示領域の少なくとも一部には、第１基板と第２基板との間隔が表示領域における間隔よりも大きい緩和領域を形成する。

Description

明細書

液晶表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、可撓性を有する液晶表示装置に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、、わゆるフラットパネルディスプレイは種々の分野にお!、て表示装置として広く適用されている。その一例である液晶表示装置は、薄型 '軽量'低消費電力の特徴を活力して、携帯電話や PDA等のモパイルディスプレイ分野において、幅広く使用されている。これらの分野では、さらなるディスプレイの薄型化及び軽量化や、ウエアラブルディスプレイへつながるフレキシブル化が望まれており、ガラスに代わってプラスチック等の可撓性基板を用いる検討が進んで、る。

[0003] ここで、断面図である図 23のように、液晶表示装置 100は、第 1の可撓性基板 101 と、第 2の可撓性基板 102と、これらの各基板 101, 102の間に矩形枠状のシール部材 103によって封入された液晶層 104とを備えている。液晶層 104の厚みは、上記各基板 101, 102の間に設けられたスぺーサ 105によって制御されている。スぺーサ 105には粒径の揃ったガラス粒子ゃ榭脂粒子を適用したり、柱状のフォトスぺーサを適用することができる。図 23には、第 1の可撓性基板 101に複数のフォトスぺーサ 10 5を形成した例を示して、る。

[0004] また、シール部材 103によって囲まれた領域は表示に寄与する表示領域を構成する一方、その表示領域の外側周囲が表示に寄与しない額縁領域を構成している。液晶表示装置 100が平面状態である場合には、図 23に LI, L2で示すように、第 1の可撓性基板 101における表示領域の幅 L1は、第 2の可撓性基板 102における表示領域の幅 L2と同じである。

[0005] ところが、第 1の可撓性基板 101が外側に突出するように、液晶表示装置 100の全体を湾曲させた場合には、断面図である図 24に示すように、第 1の可撓性基板 101 と第 2の可撓性基板 102とでは曲率半径 Rl, R2が異なるために、外側の第 1の可撓性基板 101に引っ張り力が加わる一方、内側の第 2の可撓性基板 102に圧縮力が加わる。

[0006] その結果、液晶表示装置 100の湾曲時には、表示領域の中央付近では厚さ方向に液晶層が圧縮力が加わる一方、表示領域におけるシール部材 103の近傍では、内側の第 2の可撓性基板 102が局部的に内側（曲率中心へ向力方向）へ凸状に変形してセルギャップが大きくなる。さらに、第 2の可撓性基板 102におけるシール部材 103の近傍領域には、第 1の可撓性基板 101から離れる方向に剥離応力が加わる。

[0007] このとき、表示領域の中央側のセルギャップは、フォトスぺーサ等のスぺーサ 105が存在するために、このスぺーサ 105によって規定される厚み以下にならない。一方、シール部材 103の近傍では、曲率半径 Rl, R2が小さくなるに連れて、セルギャップが大きくなると共にシール部材 103に加わる剥離応力が大きくなる。このように、シール部材 103への応力が加わり続けることによって液晶表示装置 100の信頼性が低下し、また、セルギャップの増大によってシール部材 103の近傍における表示品位が低下するという問題がある。

[0008] これに対して、表示領域とシール部材との間に液留部を設けることにより、上記セルギャップ不良の問題を解消することが提案されている (例えば特許文献 1等参照)。すなわち、特許文献 1の液晶表示装置 100は、斜視図である図 25に示すように、湾曲したパネルの周方向外側（以下、単に湾曲方向外側と称する) Wl, W2の領域に液留部 P1がそれぞれ形成されている。すなわち、湾曲方向外側 Wl, W2の領域には、シール部材 103の内側でそのシール部材 103に平行に延びる破線状の封止線材 1 08がそれぞれ形成され、この封止線材 108と、その外側のシール部材 103とによつて区画された領域によって、液留部 P1が形成されている。そして、これら各封止線材 108の間に表示領域 110が形成されてヽる。

[0009] 以上の構成により、上記特許文献 1の液晶表示装置 100は、平面状態から湾曲状態に変形させた際に、表示領域 110の液晶が逃げ場を失って湾曲方向外側 Wl, W 2へ流動し、封止線材 108の切れ目 108aを通じて液留部 P1に余分な量の液晶が流れ込むこととなる。こうして、シール部材 103近傍のセルギャップ不良の問題を抑制して、表示領域 110におけるセルギャップを一定に維持することにより、表示品位の低下を抑制しょうとている。 [0010] ところで、フレキシブル基板を用いたパネルである液晶表示装置は可撓性を有するため、故意に湾曲させた場合に限らず、その液晶表示装置を扱う通常の作業においても、局所的な変形によってシール部材に剥離応力が加わりやすい。

[0011] これに対して、シール部材の厚みを表示領域のセルギャップよりも大きくする構造が提案されている (例えば特許文献 2, 3等参照)。特許文献 2では、例えば、断面図である図 22に示すように、第 1の可撓性基板 101と第 2の可撓性基板 102との間において、シール部材 103の内部に混入させるスぺーサ粒子 106の径を表示領域 11 0のスぺーサ 105よりも大きくしている。そのことにより、シール部材 103の厚みを表示領域 110のセルギャップよりも大きくしている。特許文献 3も同様に、シール部材を厚くする構造を示している。これらの構造によって、可撓性基板を用いた液晶パネルの表示均一性を向上させようとしている。

特許文献 1 :特開 2000— 199891号公報

特許文献 2：特開 2001— 13508号公報

特許文献 3 :特開昭 58— 193518号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] ところが、上記特許文献 1の液晶表示装置では、封止線材の近傍において、図 24 を参照して説明したのと同様に、第 1及び第 2の可撓性基板における曲率半径の相違に起因するセルギャップの増大を防止することができない。つまり、封止線材の近傍の表示領域では、依然として、セルギャップ不良により表示品位が低下する虞れがある。

[0013] 一方、上記特許文献 2, 3の液晶表示装置では、図 22に示すように、シール部材 1 03の厚みは、スぺーサ 106が設けられている位置ではこのスぺーサ 106の径と同じ厚みに規定される力表示領域 110側へ向かって徐々に小さくなつている。これは、シール部材 103が基板の貼り合せ時に、スぺーサ 106よりもセルギャップの小さい内側の領域にも広がっていくからである。そのため、液晶層 104とシール部材 103との界面付近ではシール部材 103の厚みはその中央部よりも薄くなつて、る。

[0014] すなわち、シール部材 103の表示領域 110側端部の近傍におけるセルギャップは、表示領域 110におけるセルギャップと略同じ大きさになっている。そのため、このシ一ル部材 103にも上述の剥離応力が加わることとなり、液晶表示装置の信頼性の低下を招くという問題がある。

[0015] 本発明は、斯カる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可撓性を有する液晶表示装置における表示品位の低下を可及的に抑制すると共に、装置の信頼性を向上させることにある。

課題を解決するための手段

[0016] 上記の目的を達成するために、この発明では、非表示領域の少なくとも一部に緩和領域を形成するようにした。

[0017] 具体的に、本発明に係る液晶表示装置は、可撓性を有する第 1基板と、前記第 1基板に対向配置されて可撓性を有する第 2基板と、前記第 1基板と前記第 2基板との間に枠状のシール部材によって封入された液晶層と、前記シール部材の内側に形成された領域であって表示に寄与する表示領域と、前記表示領域の外側に形成されて表示に寄与しない非表示領域と、前記第 1基板と前記第 2基板との間に介在され、前記液晶層の厚みを規定する高さを有する複数のスぺーサとを備えた液晶表示装置であって、前記非表示領域の少なくとも一部には、前記第 1基板と前記第 2基板との間隔が前記表示領域における間隔よりも大きい緩和領域が形成されている。

[0018] 前記表示領域は矩形状に形成され、前記緩和領域は、前記表示領域の湾曲しない側の辺に沿って形成されていることが好ましい。また、前記緩和領域は、前記表示領域を囲む枠状に形成してもよヽ。

[0019] 前記非表示領域の少なくとも一部には、前記スぺーサよりも高い壁部が前記第 1基板と前記第 2基板との間に介在され、前記緩和領域は、前記非表示領域における前記壁部よりも内側の領域によって形成されて、ることが好ま U、。

[0020] 前記壁部は、前記表示領域と前記シール部材との間に配置されていることが望ましい。

[0021] 前記表示領域は矩形状に形成され、前記壁部は、前記表示領域の湾曲しな!、側の辺に沿って形成されていることが好ましい。また、前記壁部は、前記表示領域を囲む枠状に形成されて、てもよ、。 [0022] 前記緩和領域は、前記第 1基板及び前記第 2基板に加わった力を緩和する。

[0023] 前記緩和領域は、前記シール部材が形成されて、るシール領域と接して、ることが好ましい。

[0024] 前記緩和領域と前記シール領域との界面の近傍では、前記第 1基板と前記第 2基板との間隔が、前記表示領域における前記第 1基板と前記第 2基板との間隔よりも大きいことが好ましい。また、前記緩和領域と前記シール領域との界面の近傍では、前記シール部材の高さが、前記表示領域における前記第 1基板と前記第 2基板との間隔よりち大さくてちょい。

[0025] 前記シール部材は、熱可塑性榭脂により構成されていることが望ましい。

[0026] 前記非表示領域には、前記表示領域に形成された前記スぺーサよりも高い非表示領域用スぺーサが形成され、前記緩和領域の最大厚みは、前記非表示領域用スぺーサの高さによって規定されて、てもよ、。

[0027] 前記第 1基板及び前記第 2基板の少なくとも一方が前記液晶層の厚み方向外側へ予め変形して、ることにより、前記緩和領域が形成されて、てもよ、。

[0028] 前記第 1基板及び前記第 2基板の少なくとも一方にぉ、て前記液晶層側の表面のみが段差状に形成されることにより、前記緩和領域が形成されていてもよい。

[0029] 一作用

次に、本発明の作用について説明する。

[0030] 第 1基板と第 2基板との間には複数のスぺーサが介在されているので、表示領域では、第 1基板と第 2基板との間に形成される隙間が一定の厚みに規定される。一方、非表示領域の少なくとも一部には、第 1基板と第 2基板との間隔が表示領域における間隔よりも大きい緩和領域が形成されている。そのため、力が加えられて湾曲した第 1基板及び第 2基板には曲率半径の相違に起因して引っ張り力及び圧縮力が生じる力この引つ張り力及び圧縮力は緩和領域にぉ、て緩和される。

[0031] 例えば、第 1基板が外側に突出するように湾曲した場合には、第 1基板の湾曲方向外側部分は、緩和領域にぉ、て湾曲状態から平面状態に戻るように変形する一方、第 2基板の湾曲方向外側部分は、緩和領域において第 1基板側にやや窪んで変形する。つまり、従来のように、第 2基板が第 1基板とは反対側に大きく突出して変形することを防止できる。一方、表示領域にはスぺーサが設けられているので、第 2基板の変形に拘わらず、表示領域の基板間隔 (セルギャップ）は一定に維持される。その結果、表示領域におけるセルギャップ不良が防止されるため、表示品位の低下が抑制される。さらに、シール部材に剥離応力が加わることを防止できるため、装置の信頼性が向上する。この作用は、上記とは逆に、第 2基板が外側に突出するように湾曲した場合にも同様に奏される。

[0032] 前記緩和領域は、非表示領域の少なくとも一部に、スぺーサよりも高、壁部を介在させることによって形成することが可能である。すなわち、壁部が設けられている領域では、第 1基板と第 2基板との隙間は他の領域に比べて大きくなる。さらに、第 1基板及び第 2基板はそれぞれ可撓性を有しているため、上記各基板の隙間は、壁部が設けられて、る領域から内側（表示領域側）へ離れるに連れて、壁部の高さからスぺーサの高さまで徐々に小さくなる。こうして、非表示領域における壁部の内側の領域に、緩和領域が形成される。

[0033] また、表示領域が矩形状である場合、第 1基板及び第 2基板の変形は表示領域の湾曲しない側の二辺において生じる。そこで、緩和領域及び壁部を前記湾曲しない側の二辺に沿って形成することにより、セルギャップ不良は有効に抑制される。また、緩和領域及び壁部を矩形状の表示領域を囲む枠状に形成することにより、第 1基板及び第 2基板を何れの方向に湾曲させても、セルギャップ不良を抑制することが可能となる。

[0034] 壁部を表示領域とシール部材との間に配置する場合には、この壁部が隔壁となり、シール部材と液晶層とが接触しないように遮断することができる。したがって、壁部が設けられて、る領域では、未硬化のシール部材が不純物として液晶層に溶出することを防止でき、表示品位の劣化が抑制される。

[0035] 緩和領域がシール領域に接して!/、る場合には、緩和領域に接して、るシール部材が緩和領域と同様に厚く形成されている。例えば、緩和領域とシール領域との界面の近傍では、第 1基板と第 2基板との間隔又はシール部材の高さが、表示領域における第 1基板と第 2基板との間隔よりも大きくなる。そのため、シール部材は、この緩和領域との界面において、第 1基板及び第 2基板に加わる圧縮力及び引っ張り力によつて容易に変形する。言い換えれば、第 1基板及び第 2基板に加わる圧縮力及び引つ張り力は、緩和領域において緩和されると共に、緩和領域に接しているシール部材の弹性変形によってもさらに緩和されることとなる。

[0036] シール部材は、例えば熱可塑性榭脂により構成すれば、好まヽ弹性を有することが可能になって好ましい。また、非表示領域に、表示領域のスぺーサよりも高い非表示領域用スぺーサを形成すれば、緩和領域の最大厚みを容易に規定することが可會になる。

[0037] また、緩和領域は、第 1基板及び第 2基板の少なくとも一方を液晶層の厚み方向外側へ変形させることによって形成することが可能である。また、第 1基板及び前記第 2 基板の少なくとも一方において、液晶層側の表面のみを段差状に形成することによつても、緩和領域を形成することが可能である。

発明の効果

[0038] 本発明によれば、非表示領域の少なくとも一部に緩和領域を形成するようにしたので、第 1基板及び第 2基板が、その緩和領域において、互いに剥離する方向に局部的に突出することを防止できる。その結果、表示領域のセルギャップ不良に基づく表示品位の低下を抑制できると共に、シール部材の剥離を抑制して装置の信頼性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0039] [図 1]図 1は、実施形態 1の液晶表示装置の要部を示す拡大断面図である。

[図 2]図 2は、 2つの基板を貼り合わせる前の状態を示す拡大断面図である。

[図 3]図 3は、第 2基板を示す平面図である

[図 4]図 4は、液晶表示装置の外略構成を模式的に示す断面図である。

[図 5]図 5は、湾曲した液晶表示装置の要部を示す拡大断面図である。

[図 6]図 6は、プラスチック基板に防湿膜を形成するプロセスを示す断面図である。

[図 7]図 7は、プラスチック基板に電極を形成するプロセスを示す断面図である。

[図 8]図 8は、スぺーサを形成するプロセスを示す断面図である。

[図 9]図 9は、シール隔壁部を形成するプロセスを示す断面図である。

[図 10]図 10は、配向膜を形成するプロセスを示す断面図である。 [図 11]図 11は、シール部材を形成するプロセスを示す断面図である。

[図 12]図 12は、液晶材料を滴下するプロセスを示す断面図である。

圆 13]図 13は、スぺーサが形成された第 2基板を示す断面図である。

圆 14]図 14は、シール隔壁部が部分的に形成された第 2基板を示す断面図である。圆 15]図 15は、シール隔壁部が枠状に形成された第 2基板を示す断面図である。

[図 16]図 16は、実施形態 2の液晶表示装置の構造を示す断面図である。

[図 17]図 17は、第 1基板に対する各スぺーサの配置を示す平面図である。

圆 18]図 18は、スぺーサが形成された第 1基板を示す断面図である。

圆 19]図 19は、非表示領域用スぺーサが形成された第 2基板を示す断面図である。

[図 20]図 20は、その他の実施形態における液晶表示装置の 1つの例として示す断面図である。

[図 21]図 21は、その他の実施形態における液晶表示装置の他の 1つの例として示す断面図である。

[図 22]図 22は、従来の液晶表示装置の構造を示す断面図である。

[図 23]図 23は、従来の平面状態の液晶表示装置を示す断面図である。

[図 24]図 24は、従来の湾曲状態の液晶表示装置を示す断面図である。

[図 25]図 25は、従来の液留部を有する湾曲状態の液晶表示装置を示す斜視図である。

符号の説明

Rl, R2 曲率半径

Wl, W2 湾曲方向外側

1 液晶表示装置

11 第 1基板

12 第 2基板

13 シール部材

14 液晶層

25 フォトスぺーサ（スぺーサ）

31 表示領域 32 非表示領域

33 緩和領域

34 シール領域

35 壁部

36 スぺーサ部

37 シール隔壁部

41 非表示領域用スぺーサ

発明を実施するための最良の形態

[0041] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。尚、以下で説明する各図面では、説明のため、実際よりも寸法の差を誇張して示している。

[0042] 《発明の実施形態 1》

図 1〜図 13は、本発明の実施形態 1を示している。図 1は液晶表示装置 1の要部を示す拡大断面図である。図 2は 2つの基板を貼り合わせる前の状態を示す拡大断面図である。図 4は液晶表示装置 1の外略構成を模式的に示す断面図である。

[0043] 液晶表示装置 1は、図 4に示すように、可撓性を有する第 1基板 11と、第 1基板 11 に対向配置されて可撓性を有する第 2基板 12と、第 1基板 11と第 2基板 12との間に設けられた液晶層 14とを備え、全体が湾曲して変形するように構成されて！ヽる。

[0044] 第 1基板 11は、図 1及び図 2に示すように、例えばポリカーボネート等の透明な可撓性基板である矩形状のプラスチック基板 21と、プラスチック基板 21の液晶層 14側の表面に積層された防湿膜 22と、防湿膜 22の表面に積層された複数の画素電極 23と、画素電極 23に接続された図示省略の複数の薄膜トランジスタ（Thin-Film Transisto r :以下、 TFTと略称する）と、画素電極 23及び TFT等を覆う配向膜 24とが形成されている。

[0045] また、第 1基板 11には、第 1基板と第 2基板との間に介在され、液晶層 14の厚みを規定する高さを有する複数のスぺーサ 25が所定の間隔で形成されている。スぺーサ 25は例えば略円柱等の柱状に形成されたフォトスぺーサ（Photo Spacer)により構成されている。スぺーサ 25は、第 1基板 11の全体に亘つて配置され、感光性榭脂等により形成されている。尚、スぺーサ 25は、例えば榭脂等の粒子状のスぺーサを適用することも可會である。

[0046] 第 2基板 12は、上記第 1基板 11と同様のプラスチック基板 26と、プラスチック基板 2 6の液晶層 14側の表面に積層された防湿膜 27と、防湿膜 27の表面に積層されて IT O (Indium Tin Oxide)等により形成された透明電極 28と、透明電極 28を覆う配向膜 2 9とが形成されている。また、第 2基板 12には、図示省略のカラーフィルタが形成されている。

[0047] 液晶層 14は、第 2基板 12の平面図である図 3に示すように、略矩形枠状のシール部材 13によって囲まれた状態で、第 1基板 11と第 2基板 12との間に封入されている。このシール部材 13の内側には、表示に寄与する表示領域 31が形成されている。一方、表示領域の外側には、表示に寄与しない非表示領域 32が形成されている。シ一ル部材 13には、例えばエポキシ榭脂等の強接着性を有する非導電性榭脂を適用することが可能である。また、シール部材 13には、例えば、シリコン榭脂ゃ熱可塑ェラストマー等の弾性が高、熱可塑性榭脂を適用することがより好まし、。シール部材 13は、第 1基板 11及び第 2基板 12の四辺に沿って形成され、これら第 1基板 11と第 2基板 12とを互いに密接させた状態で保持している。液晶材料としては、例えばネマティック液晶が用いられる力その他にコレステリック液晶やスメクティック液晶等を用いてもよい。

[0048] 表示領域 31は、図 3に示すように矩形状に形成され、上記スぺーサ 25が形成されることにより、第 1基板 11と第 2基板 12との間隔である液晶層 14の厚み (以降、セルギャップとも称する）が一定に維持されている。また、非表示領域 32の一部にもスぺーサ 25が設けられている。

[0049] そして、本発明の特徴として、図 1に示すように、非表示領域 32の少なくとも一部には、第 1基板 11と第 2基板 12との間隔が表示領域 31における間隔よりも大きい緩和領域 33が形成されている。緩和領域 33は、第 1基板 11及び第 2基板 12が湾曲するように、これら第 1基板 11及び第 2基板 12に加わった力を緩和する領域である。

[0050] すなわち、非表示領域 32の少なくとも一部には、スぺーサ 25よりも高い壁部 35が第 1基板 11と第 2基板 12との間に介在されている。壁部 35とスぺーサ 25との高さの差は、例えば 0. 5 m程度に規定することが好ましい。また、壁部 35は、表示領域 3 1とシール部材 13との間に配置され、シール部材 13の内側面に接触するようになつている。

[0051] さらに、壁部 35は、第 1基板 11に形成されたスぺーサ部 36と、このスぺーサ部 36 に積み重なるように第 2基板 12に形成されたシール隔壁部 37との 2つの部分により構成されている。これらスぺーサ部 36及びシール隔壁部 37は、それぞれスぺーサ 2 5と同じ感光性榭脂により形成されている。また、壁部 35は、図 3に示すように、表示領域 31の湾曲しない側の 2つの辺に沿って形成されている。言い換えれば、緩和領域 33は、表示領域 31の湾曲しない側の 2つの辺に沿って形成されている。

[0052] そうして、第 1基板 11及び第 2基板 12がそれぞれ可撓性を有していることから、各基板 11, 12同士の間隔は、壁部 35が配置されている領域から内側 (表示領域 31側 )及び外側の双方に向力つて徐々に小さくなつている。そのことにより、上記緩和領域 33は、非表示領域 32における壁部 35よりも内側の領域によって形成されている。本実施形態における緩和領域 33は、図 1に示すように、壁部 35の内側側面と表示領域 31との間に形成されて!ヽる。

[0053] 製造方法

次に、図 2及び図 3と、製造プロセスを示す断面図である図 6〜図 12とを参照して、上記液晶表示装置の製造方法につ!、て説明する。

[0054] まず、図 6に示すように、厚みが約 50 μ m程度のフィルム基板であるプラスチック基板 21, 26の少なくとも一方の表面に対し、 SiO膜をスパッタリングにより約 ΙΟΟΟΑの

2

厚さに形成し、これを防湿膜 22, 27とする。続いて、図 7に示すように、上記各プラスチック基板 21, 26に対し、防湿膜 22, 27の表面に ITOをスパッタリングして電極 23 , 28をそれぞれ形成する。また、公知の方法により、プラスチック基板 21には TFT等を形成する一方、プラスチック基板 26にはカラーフィルタ等を形成する。

[0055] 次に、図 8に示すように、プラスチック基板 21にネガ型の感光性榭脂（例えば、 JSR 株式会社製の JNPC80)を塗布し、フォトリソグラフィによって複数のフォトスぺーサ 2 5を所定の間隔で形成する。このとき、壁部 35を構成するスぺーサ部 36も、フォトスぺーサ 25と同時に同じ材料によって形成する。フォトスぺーサ 25は、高さが 5 mで直径が 20 μ mである略円柱状に形成する。

[0056] 一方、プラスチック基板 26には、図 9に示すように、上記フォトスぺーサ 25と同じ材料を塗布した後に、壁部 35を構成するシール隔壁部 37をフォトリソグラフィによってパターン形成する。シール隔壁部 37は、断面の高さが 0. 5 mで幅が 40 mであり、図 3に示すように、プラスチック基板 26の湾曲しない側の二辺に沿って延びる壁状に形成する。

[0057] その後、図 10に示すように、プラスチック基板 26に対して透明電極 28を覆うように配向膜をスピンコートで塗布した後に焼成して形成し、ラビングによって配向処理を施す。こうして、シール隔壁部 37を備えた第 2基板 12を形成する。また、上記プラスチック基板 21につヽても同様に、画素電極 23等を覆うように配向膜を形成することにより、フォトスぺーサ 25を備えた第 1基板 11を形成する。

[0058] 続いて、滴下注入法により液晶材料を第 1基板 11と第 2基板 12との間に注入する。

すなわち、まず、図 11に示すように、真空中において、第 2基板 12の非表示領域 32 に硬化前のシール部材 13をデイスペンサ等により供給する。このとき、シール隔壁部 37の近傍の非表示領域 32では、図 11に示すように、シール隔壁部 37の外側領域に硬化前のシール部材 13を供給する。

[0059] 次に、図 3及び図 12に示すように、真空中において、第 2基板 12におけるシール部材 13の内側であり且つシール隔壁部 37の内側の領域に液晶材料を供給する。続いて、第 1基板 11と第 2基板 12とを、真空中で厚さが 2mm程度の 2枚の弾性体シートの間に配置して、図 2及び図 1に示すように、第 1基板 11と第 2基板 12とを互いに貼合せ、加熱すると共に加圧してシール部材 13を硬化させる。このとき、スぺーサ部 36 及びシール隔壁部 37が重なり合って壁部 35が形成される。第 1基板 11及び第 2基板 12は、壁部 35によって両外側へ押し広げられ、そのことによって、非表示領域 32 における壁部 35の内側に緩和領域 33が形成されることとなる。

[0060] 一実施形態 1の効果

したがって、この実施形態 1によると、図 1に示すように、第 1基板 11と第 2基板 12との間に複数のスぺーサ 25が介在されているので、表示領域 31では、第 1基板 11と第 2基板 12との間に形成されるセルギャップを一定の大きさに規定することができる。ところで、図 4に示すように、液晶表示装置 1に力を加えて湾曲させると、第 1基板 11 の曲率半径 R1と第 2基板 12の曲率半径 R2との相違に起因して、第 1基板 11の湾曲方向外側部分には引っ張り力が加わると共に、第 2基板 12の湾曲方向外側部分には圧縮力が加わる。これに対し、本実施形態では、表示領域 31よりもセルギャップが大きい緩和領域 33を非表示領域 32に形成したので、第 1基板 11及び第 2基板 12に加わった力を緩和して、上記引っ張り力及び圧縮力によって生じる第 1基板 11及び第 2基板 12の変形量を、緩和領域 33で緩和することができる。

[0061] すなわち、例えば図 4のように、第 1基板 11が外側に突出するように湾曲させた場合には、部分拡大断面図である図 5に示すように、第 1基板 11に加わる引っ張り力は、第 1基板 11の緩和領域 33の部分が、湾曲状態力も平面状態に戻ることにより緩和される。一方、第 2基板 12に加わる圧縮力は、第 2基板 12の緩和領域 33の部分が、第 1基板 11側にやや窪んで変形することにより緩和される。

[0062] そのことにより、表示領域 31におけるセルギャップをスぺーサ 25により一定に維持しつつ、シール部材 13の近傍の緩和領域 33によって第 1基板 11又は第 2基板 12が互いに剥離する方向に大きく変形することを防止できる。その結果、表示領域におけるセルギャップ不良を防止して表示品位の低下を抑制することができると共に、シール部材 13に大きな剥離応力が加わることを防止して、装置の信頼性を向上させることがでさる。

[0063] さらに、緩和領域 33は、第 1基板 11及び第 2基板 12の間に壁部 35を介在させることによって形成できる。また、壁部 35は、スぺーサ 25と同じ材料により形成したので、スぺーサ 25が設けられて、る第 1基板 11にお、て、壁部 35の一部であるスぺーサ部 36を同じ工程で容易に形成できる。

[0064] また、表示領域 31が矩形状であるため、第 1基板 11及び第 2基板 12の変形は表示領域 31の湾曲しない側の二辺において生じる。これに対し、本実施形態では、緩和領域 33及び壁部 35を、湾曲しない側の二辺に沿って形成したので、セルギャップ不良を有効に抑制することができる。

[0065] さらに、壁部 35を表示領域 31とシール部材 13との間に配置したので、壁部 35を隔壁として機能させ、シール部材 13と液晶層 14とを遮断することができる。したがって、壁部 35が設けられている領域では、未硬化のシール部材 13が不純物として液晶層 14に溶出することを防止でき、表示品位の劣化を抑制することができる。尚、シール部材 13の一部を壁部 35の内側に形成することも可能である力上述のように、シール部材 13の溶出を抑制する観点から、シール部材 13は壁部 35の内側に形成しないことが望ましい。

[0066] 《発明の実施形態 2》

図 16〜図 19は、本発明の実施形態 2を示している。尚、以降の各実施形態では、図 1〜図 15と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。図 17はスぺーサ 25, 41が形成された第 1基板 11を示す平面図である。図 16は図 1 7における XVI— XVI線断面図である。また、図 16では、防湿膜や配向膜等の記載を省略している。

[0067] 上記実施形態 1では壁部 35を設けることによって緩和領域 33を形成したのに対し、この実施形態 2では、非表示領域用スぺーサ 41を設けることによって、緩和領域 3 3を形成している。

[0068] すなわち、図 16及び図 17に示すように、表示領域 31には上記実施形態 1と同様にスぺーサ 25が形成される一方、非表示領域 32には上記スぺーサ 25よりも高い非表示領域用スぺーサ 41が所定の間隔で複数形成されて、る。非表示領域用スぺーサ 41は、例えばスぺーサ 25と同様に略円柱状のフォトスぺーサにより形成されている。そうして、非表示領域用スぺーサ 41は、シール領域 34及びその周りの領域における第 1基板 11と第 2基板 12との間隔を規定するようになっている。したがって、シール領域 34及びその近傍における第 1基板 11と第 2基板 12との間隔は、表示領域 31 におけるこれら各基板 11, 12の間隔よりも大きい。ここで、シール領域 34には、例えば、シリコン榭脂ゃ熱可塑エラストマ一等の弾性が高い熱可塑性榭脂により構成されたシール部材 13が設けられて!/、る。

[0069] また、図 17に示すように、シール部材 13が形成されているシール領域 34は、表示領域 31の外側に矩形環状に形成されている。そうして、図 16に示すように、緩和領域 33はシール領域 34と接するようになつている。言い換えれば、シール部材 13の内側側面は、緩和領域 33の液晶層 14に直接に接触して、る。 [0070] こうして、緩和領域 33は、シール領域 34と表示領域 31との間に形成され、緩和領域 33の最大厚みは、非表示領域用スぺーサ 41の高さによって規定されている。緩和領域 33とシール領域 34との界面の近傍では、第 1基板 11と第 2基板 12との間隔力表示領域 31における第 1基板 11と第 2基板 12との間隔よりも大きい。また、この緩和領域 33とシール領域 34との界面の近傍では、シール部材 13の高さ力表示領域 31における第 1基板 11と第 2基板 12との間隔よりも大きくなつている。

[0071] そして、緩和領域 33の少なくとも一部は、シール領域 34側力も表示領域 31側へ向かって、厚み（セルギャップ）が徐々に小さくなつている。緩和領域 33の厚み（セルギヤップ)の差は大きいほど好ましぐ例えば 2 m程度に規定することが望ましい。

[0072] 製造方法

次に、製造プロセスを示す断面図である図 18及び図 19を参照して、上記液晶表示装置 1の製造方法について説明する。

[0073] まず、上記実施形態 1と同様に、厚みが約 50 μ m程度のフィルム基板であるプラスチック基板 21, 26の少なくとも一方の表面に対し、 SiO膜をスパッタリングにより約 1

2

000 Aの厚さに形成し、これを防湿膜 22, 27とする。続いて、上記各プラスチック基板 21, 26に対し、防、湿膜 22, 27の表面に ITOをスノッタリングして電極 23, 28をそれぞれ形成する。また、公知の方法により、プラスチック基板 21には TFT等を形成する一方、プラスチック基板 26にはカラーフィルタ等を形成する。

[0074] 次に、図 18に示すように、プラスチック基板 21にネガ型の感光性榭脂（例えば、 JS R株式会社製の JNPC80)を塗布し、フォトリソグラフィによって複数のスぺーサ 25を所定の間隔で、所定の領域に形成する。スぺーサ 25は、高さが 5 /z mで直径が 20 mである略円柱状に形成する。

[0075] 一方、プラスチック基板 26には、図 19に示すように、上記スぺーサ 25と同じ材料を膜厚を比較的厚ぐ塗布し、フォトリソグラフィによって非表示領域用スぺーサ 41である複数のフォトスぺーサ 41を所定の間隔で所定の領域に形成する。非表示領域用スぺーサ 41は、例えば高さが 10 mで直径が 20 mである略円柱状に形成する。

[0076] ここで、スぺーサ 25が形成される領域は、表示領域 31のみでもよいが、表示領域 3 1の隅々まで確実にセルギャップの均一性を得るためには、表示領域 31の外側である緩和領域 33の一部にまで形成することが好ましい。また、表示領域 31、緩和領域 33及びシール領域 34の全てに亘つて形成してもよい。

[0077] 非表示領域用スぺーサ 41が形成される領域は、シール領域 34と緩和領域 33との界面近傍を含む非表示領域 32の一部又は全部である。非表示領域用スぺーサ 41 が形成される領域にスぺーサ 25が形成されて、てもよ、。スぺーサ 25と非表示領域用スぺーサ 41とを重ねない場合、セルギャップは非表示領域用スぺーサ 41の高さによって規定される。スぺーサ 25と非表示領域用スぺーサ 41とを重ねた場合には、これらスぺーサ 25, 41の合計の高さがシール部材 13の最大厚みとなるため、非表示領域用スぺーサ 41の厚みを小さくすることもできる。また、非表示領域用スぺーサ 41は、スぺーサ 25と異なる材料であってもよぐ複数の層による積層構造によって形成してちょい。

[0078] その後、プラスチック基板 26に対して透明電極 28を覆うように配向膜をスピンコートで塗布した後に焼成して形成し、ラビングによって配向処理を施す。こうして、第 2基板 12を形成する。また、プラスチック基板 21についても同様に、画素電極 23等を覆うように配向膜を形成することにより、スぺーサ 25を備えた第 1基板 11を形成する。

[0079] 続いて、滴下注入法により液晶材料を第 1基板 11と第 2基板 12との間に注入する。

まず、真空中において、第 2基板 12の非表示領域 32のうち、非表示領域用スぺーサ 41が形成された領域にシール部材 13をデイスペンサ等により供給する。

[0080] 次に、真空中にお、て、シール部材 13の内側の領域に液晶材料を供給する。続いて、第 1基板 11と第 2基板 12とを、真空中で厚さが 2mm程度の 2枚の弾性体シートの間に配置して、第 1基板 11と第 2基板 12とを互いに貼合せ、シール部材 13を形成する。シール部材 13がエポキシ榭脂等の熱硬化性榭脂である場合は、加熱すると共に加圧して硬化させる。シール部材 13がシリコン榭脂等の熱可塑性榭脂の場合は、加熱により軟化させながら加圧して所定の厚さまで押しつぶす。このとき、表示領域 31のセルギャップはスぺーサ 25の厚みにより制御される一方、シール領域 34と緩和領域 33の界面近傍は非表示領域用スぺーサ 41の厚みにより制御される。そうして、スぺーサ 25が設けられている領域と非表示領域用スぺーサ 41が設けられている領域との間の領域では、セルギャップが連続的に変化する。 [0081] 一実施形態 2の効果

したがって、この実施形態 2によると、緩和領域 33を有するために上記実施形態 1と同様の効果が得られることに加え、次の効果を奏する。

[0082] すなわち、緩和領域 33がシール領域 34に接しているため、緩和領域 33に接しているシール部材 13が緩和領域 33と同様に厚く形成されている。例えば、緩和領域 3 3とシール領域 34との界面の近傍では、第 1基板 11と第 2基板 12との間隔又はシール部材 13の高さが、表示領域 31における第 1基板 11と第 2基板 12との間隔 (セルギヤップ)よりも大きくなる。そのため、シール部材 13は、緩和領域 33との界面において、第 1基板 11及び第 2基板 12に加わる圧縮力及び引っ張り力によって容易に変形する。言い換えれば、第 1基板 11及び第 2基板 12に加わる圧縮力及び引っ張り力を、緩和領域 33だけでなぐ緩和領域 33に接しているシール部材 13の弾性変形によつてもさらに緩和することができる。その結果、表示領域 33のセルギャップ不良に基づく表示品位の低下を抑制できると共に、シール部材 13の剥離を抑制して装置の信頼性を向上させることができる。

[0083] また、シール部材 13を例えば熱可塑性榭脂により構成することにより、シール部材 13に好ましい弾性を付与することができる。さらに、非表示領域 32に、表示領域 31 のスぺーサ 25よりも高い非表示領域用スぺーサ 41を形成したので、緩和領域 33の最大厚みを容易に規定することができる。

[0084] 尚、上述の特許文献 2の液晶表示装置 100は、本実施形態の緩和領域 33を有していない。すなわち、図 22に示すように、第 1基板 101及び第 2基板 102の間隔は、非表示領域のスぺーサ 106が設けられて!/ヽる位置にお!ヽて大きくなつて!/ヽるものの、その位置力表示領域 110側へ向力つて基板間隔はシール部材 103が充填された状態で徐々に小さくなつており、緩和領域 33を有していない。これは、シール部材 1 03が各基板 101, 102の貼り合わせ時に加圧されて表示領域 110側へ広がっていく力もである。そのため、この特許文献 2の液晶表示装置 100は、第 1基板 101及び第 2基板 102に加わった力を緩和することができず、これら基板 101, 102の湾曲によつてシール部材 103が剥離しやすくなるという問題を有している。

[0085] 《その他の実施形態》図 20及び図 21は本発明の他の実施形態を示す断面図である。尚、図 20及び図 2 1では、防湿膜や配向膜等の記載を省略している。

[0086] 上記実施形態 2では非表示領域に非表示領域用スぺーサ 41を形成し、そのことによって第 1基板 11と第 2基板 12との間隔を表示領域 31よりも大きく規定して緩和領域 33を形成していた力そのようなスぺーサ 41を設けなくても、緩和領域 33を形成することが可能である。

[0087] 例えば、図 20に示す液晶表示装置 1では、非表示領域 32において、第 1基板 11 及び第 2基板 102の双方が、液晶層の厚み方向外側へ予め変形されている。すなわち、第 1基板 11及び第 2基板 12には、表示領域 31側から斜め外側に傾いた一対の斜面部 16と、各斜面部 16に連続して形成された一対の平行部 17とが形成されている。そうして、一対の平行部 17の間にシール部材 13が充填されたシール領域 34が形成される共に、このシール領域 34と表示領域 31の間に緩和領域 33が形成されている。

[0088] シール部材 13の表示領域 31側の側部は、一対の平行部 17にお、て緩和領域 33 の液晶層 14に接触している。したがって、緩和領域 33の厚みは、緩和領域 33とシール領域 34との境界において最大になっている。プラスチック基板 21, 26が例えばポリカーボネート等である場合には、 35°C以上の高温状態で所定の型にはめ込むことによって、上記斜面部 16及び平行部 17を成形することが可能である。

[0089] 尚、第 1基板 11及び第 2基板 12の少なくとも一方が液晶層 14の厚み方向外側へ予め変形させることにより、緩和領域 33を形成するようにしてもょ、。

[0090] また、図 21に示す液晶表示装置 1では、非表示領域 32において、第 1基板 11及び第 2基板 12の双方力液晶層 14側の表面のみが段差状に形成されている。すなわち、第 1基板 11及び第 2基板 12は、非表示領域 32における内側の表面が除去されて、それぞれ所定の厚みに薄型化されている。第 1基板 11及び第 2基板 12の非表示領域 32における外側の表面は、表示領域 31の外側表面と同一の平面を構成している。そのことにより、第 1基板 11及び第 2基板 12の非表示領域 32には、薄型化された領域にシール領域 34が形成され、このシール領域 34と表示領域 31との間に緩和領域 33が形成されている。 [0091] この場合にも、シール部材 13の表示領域 31側の側部は、上記薄型化された領域において液晶層 14に接触している。すなわち、緩和領域 33の厚みは、緩和領域 33 とシール領域 34との境界において最大になっている。尚、第 1基板 11及び第 2基板 12の少なくとも一方において、液晶層 14側の表面のみを段差状に形成することにより緩和領域 33を形成してもよ、。

[0092] また、上記実施形態 1では、スぺーサ 25を第 1基板 11に形成するようにした力本発明はこれに限らず、図 13に示すように、第 2基板 12に形成するようにしてもよい。こうすることにより、シール隔壁部 37をスぺーサ 25と同じ工程で同じ材料により容易に形成できる。

[0093] また、上記実施形態 1では、壁部 35及び緩和領域 33を第 1基板 11及び第 2基板 1 2の湾曲しない側の二辺に沿って形成した力本発明はこれに限定されない。例えば、図 14に示すように、上記湾曲しない側の二辺の中央部のみに設けることも可能である。さらに、図 15に示すように、壁部 35及び緩和領域 33を表示領域 31を囲む枠状に形成することも可能である。このようにすれば、第 1基板 11及び第 2基板 12を何れの方向に湾曲させても、セルギャップ不良を抑制することが可能となる。

[0094] また、壁部 35を設ける以外に、例えば、シール部材 13の内側の高さを表示領域 31 のスぺーサ 25よりも高く形成することによって、緩和領域 33を形成するようにしてもよい。さらにまた、壁部 35は、上述のようにスぺーサ部 36及びシール隔壁部 37の 2つの部材によって形成する必要はなぐ単一の部材によって構成することも可能である

[0095] また、上記実施形態 2では、スぺーサ 25を第 1基板 11に形成する一方、非表示領域用スぺーサ 41を第 2基板 12に形成したが、本発明はこれに限らず、非表示領域用スぺーサ 41を第 1基板 11に形成する一方、スぺーサ 25を第 2基板 12に形成するようにしてもよい。また、スぺーサ 25, 41の双方を、第 1基板 11及び第 2基板 12の一方にまとめて形成してもよヽ。

産業上の利用可能性

[0096] 以上説明したように、本発明は、可撓性を有する液晶表示装置について有用であり、特に、表示品位の低下を抑制すると共に、装置の信頼性を向上させる場合に適している

Claims

請求の範囲

[1] 可撓性を有する第 1基板と、

前記第 1基板に対向配置されて可撓性を有する第 2基板と、

前記第 1基板と前記第 2基板との間に枠状のシール部材によって封入された液晶層と、

前記シール部材の内側に形成された領域であって表示に寄与する表示領域と、前記表示領域の外側に形成されて表示に寄与しない非表示領域と、

前記第 1基板と前記第 2基板との間に介在され、前記液晶層の厚みを規定する高さを有する複数のスぺーサとを備えた液晶表示装置であって、

前記非表示領域の少なくとも一部には、前記第 1基板と前記第 2基板との間隔が前記表示領域における間隔よりも大きヽ緩和領域が形成されて、る

ことを特徴とする液晶表示装置。

[2] 請求項 1において、

前記表示領域は矩形状に形成され、

前記緩和領域は、前記表示領域の湾曲しない側の辺に沿って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 1において、

前記表示領域は矩形状に形成され、

前記緩和領域は、前記表示領域を囲む枠状に形成されて、る

ことを特徴とする液晶表示装置。

[4] 請求項 1において、

前記非表示領域の少なくとも一部には、前記スぺーサよりも高い壁部が前記第 1基板と前記第 2基板との間に介在され、

前記緩和領域は、前記非表示領域における前記壁部よりも内側の領域によって形成されている

ことを特徴とする液晶表示装置。

[5] 請求項 4において、

前記壁部は、前記表示領域と前記シール部材との間に配置されて、ることを特徴とする液晶表示装置。

[6] 請求項 4において、

前記表示領域は矩形状に形成され、

前記壁部は、前記表示領域の湾曲しない側の辺に沿って形成されていることを特徴とする液晶表示装置。

[7] 請求項 4において、

前記表示領域は矩形状に形成され、

前記壁部は、前記表示領域を囲む枠状に形成されて、る

ことを特徴とする液晶表示装置。

[8] 請求項 1において、

前記緩和領域は、前記第 1基板及び前記第 2基板に加わった力を緩和することを特徴とする液晶表示装置。

[9] 請求項 1において、

前記緩和領域は、前記シール部材が形成されて、るシール領域と接して、ることを特徴とする液晶表示装置。

[10] 請求項 9において、

前記緩和領域と前記シール領域との界面の近傍では、前記第 1基板と前記第 2基板との間隔が、前記表示領域における前記第 1基板と前記第 2基板との間隔よりも大きい

ことを特徴とする液晶表示装置。

[11] 請求項 9において、

前記緩和領域と前記シール領域との界面の近傍では、前記シール部材の高さが、前記表示領域における前記第 1基板と前記第 2基板との間隔よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。

[12] 請求項 1において、

前記シール部材は、熱可塑性榭脂により構成されている

ことを特徴とする液晶表示装置。

[13] 請求項 1において、前記非表示領域には、前記表示領域に形成された前記スぺーサよりも高ヽ非表示領域用スぺーサが形成され、

前記緩和領域の最大厚みは、前記非表示領域用スぺーサの高さによって規定されている

ことを特徴とする液晶表示装置。

[14] 請求項 1において、

前記第 1基板及び前記第 2基板の少なくとも一方が前記液晶層の厚み方向外側へ予め変形して、ることにより、前記緩和領域が形成されて、る

ことを特徴とする液晶表示装置。

[15] 請求項 1において、

前記第 1基板及び前記第 2基板の少なくとも一方において前記液晶層側の表面のみが段差状に形成されることにより、前記緩和領域が形成されている

ことを特徴とする液晶表示装置。