WO2019155784A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2019155784A1
WO2019155784A1 PCT/JP2018/048092 JP2018048092W WO2019155784A1 WO 2019155784 A1 WO2019155784 A1 WO 2019155784A1 JP 2018048092 W JP2018048092 W JP 2018048092W WO 2019155784 A1 WO2019155784 A1 WO 2019155784A1
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WO
WIPO (PCT)
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substrate
bank
liquid crystal
sealing material
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/048092
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋祐 兵頭
真一郎 岡
Original Assignee
株式会社ジャパンディスプレイ
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Publication date
Application filed by 株式会社ジャパンディスプレイ filed Critical 株式会社ジャパンディスプレイ
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and is particularly applicable to a flexible display device.
  • a flexible liquid crystal display device includes a TFT substrate in which pixel electrodes and thin film transistor circuit elements are formed on a resin substrate such as a PI film, and a CF (color filter) in which a color filter is formed on a resin substrate such as a PI film.
  • a display unit (display area) of a liquid crystal display device is generally an area where a liquid crystal layer is provided.
  • a sealing material enters the area that should be the original display area, and the non-display area. There was a case that became.
  • An object of the present invention is to provide a display device capable of preventing the sealing material from entering the display area.
  • the display device includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate.
  • the first substrate and the second substrate each have a display area and a frame area around the display area.
  • the frame region includes a sealing material provided between the first substrate and the second substrate, and a sealing portion provided between the liquid crystal layer and the sealing material.
  • the sealing portion includes a bank provided on one of the first substrate and the second substrate, and a groove provided on the other of the first substrate and the second substrate. The top surface of the bank is in contact with the bottom surface of the groove.
  • the display device includes: a first substrate; a second substrate; a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate; and the first substrate in the region where the liquid crystal layer is provided. And a spacer provided between the second substrate and the second substrate.
  • the first substrate and the second substrate each have a display area and a frame area around the display area.
  • the frame region includes a sealing material and a sealing portion provided between the liquid crystal layer and the sealing material.
  • the sealing portion includes a bank provided on one of the first substrate and the second substrate, and the bank is less elastic than the spacer.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a display panel 100 in an embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which alignment is performed for bonding a counter substrate and an array substrate.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the distance between the counter substrate and the array substrate is further narrower than the distance shown in FIG. 6.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration of a sealing portion according to Modification 1.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration of a sealing portion according to Modification 2.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration of a sealing portion according to Modification 2.
  • FIG. It is a figure which shows the cross-sectional profile at the time of application
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a flexible display device according to Comparative Example 1.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a flexible display device according to Comparative Example 2.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a flexible display device according to Comparative Example 1.
  • the display device includes an array substrate (first substrate) 101, a counter substrate (second substrate) 108, and a liquid crystal layer 109 sandwiched between the array substrate 101 and the counter substrate 108.
  • a polarizing member 304 is disposed on the back side of the array substrate 101.
  • a polarizing member 304 is disposed on the back side of the counter substrate 108.
  • the liquid crystal layer 109 is sealed with a sealing material 106 a in the sealing region 106.
  • the bending start position of the flexible display device is indicated as 112a, and the right side of the bending start position 112a is a bent portion 112. That is, the bent portion 112 is configured by bending the array substrate 101 and the counter substrate 108 in the region where the sealant 106a is provided.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a flexible display device according to Comparative Example 2.
  • the sealing material 106a since the line X1 indicating the end of the seal region 106 is provided on the left side of the bending start position 112a, the sealing material 106a exists in the bent portion 112, but the liquid crystal layer 109 does not exist. Therefore, the variation in the cell gap is less likely to cause display unevenness in the vicinity of the bent portion 112.
  • the formation position of the end of the sealing material 106a on the liquid crystal layer 109 side may deviate from the line X1 depending on the printing (drawing) accuracy of the sealing material.
  • the formation position of the sealant 106a is shifted to the left in FIG.
  • the sealant 106a enters the display portion (display area) where the liquid crystal layer 109 is originally formed, and the non-display area There is a problem of becoming.
  • the liquid crystal layer 109 enters the region that should originally be the sealing region 106.
  • a force acts in the direction of crushing the liquid crystal layer 109 in the bent portion 112
  • a liquid crystal display device is disclosed as an example of the display device.
  • the liquid crystal display device can be used for various devices such as a smartphone, a tablet terminal, a mobile phone terminal, a personal computer, a television receiver, an in-vehicle device, and a game machine.
  • inside and outside indicate the relative positional relationship between the two parts with reference to the display area. That is, “inner side” refers to a side that is relatively close to the display area relative to one part, and “outer side” refers to a side that is relatively far from the display area relative to one part. However, the definitions of “inner side” and “outer side” here are in a state where the liquid crystal display device is not bent.
  • Display device refers to all display devices that display video using a display panel.
  • Display panel refers to a structure that displays an image using an electro-optic layer.
  • the term “display panel” may refer to a display cell including an electro-optical layer, or refers to a structure in which another optical member (for example, a polarizing member, a backlight, a touch panel, or the like) is attached to the display cell.
  • the “electro-optical layer” may include a liquid crystal layer, an electrochromic (EC) layer, and the like as long as no technical contradiction occurs. Therefore, although an embodiment to be described later will be described by exemplifying a liquid crystal panel including a liquid crystal layer as the display panel, application to a display panel including another electro-optical layer described above is not excluded.
  • the display device 1 includes a display panel 100.
  • a schematic configuration of the display panel 100 will be described using a liquid crystal panel as an example.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a display device 1 according to an embodiment.
  • the display panel 100 includes an array substrate 101, a display unit 102, a terminal unit 103, a flexible printed circuit board 104, a drive circuit 105, a seal region 106, and a counter substrate 108.
  • the display panel 100 includes a display area and a frame area provided around the display area.
  • the display unit 102 corresponds to the display area
  • the seal area 106 corresponds to the frame area.
  • the seal region 106 is provided in a frame shape so as to surround the display unit 102.
  • the seal region 106 includes a seal material 106 a and a seal portion 106 b for preventing the seal material 106 a from entering the display portion 102.
  • optical members such as a polarizing member and a backlight are not shown in FIG. 1, but these optical members will be described later.
  • the display panel 100 is not limited to a rectangular shape, and may have other shapes.
  • the array substrate 101 is a substrate in which a plurality of pixels 102a including a thin film transistor and a pixel electrode connected to the thin film transistor are provided on a flexible substrate (for example, a resin substrate such as polyimide).
  • the display unit 102 is an area configured by arranging a plurality of pixels 102a in the row direction and the column direction.
  • the display unit 102 may be referred to as a display area.
  • Each pixel 102a includes a circuit using a thin film transistor as a switching element.
  • Each pixel 102a controls the orientation of the liquid crystal layer corresponding to the pixel electrode included in each pixel 102a by controlling the ON / OFF operation of the switching element in accordance with the supplied video signal.
  • the display portion 102 described above refers to a region including a thin film transistor and a pixel to which a video signal is supplied through the thin film transistor (hereinafter may be referred to as “first pixel”).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pixel structure of the display panel 100 according to the embodiment.
  • a base layer 202 made of an inorganic insulating material is provided on the surface of a resin substrate 201 made of a resin material such as polyimide.
  • a resin substrate 201 made of a resin material such as polyimide is provided on the base layer 202.
  • the thin film transistor 20 and the storage capacitor 30 are provided on the base layer 202.
  • the thin film transistor 20 includes a semiconductor layer 203, a gate insulating layer 204, a gate electrode 205, an insulating layer 206, a source electrode 207 and a drain electrode 208. Any of these elements can be made of a known material.
  • the storage capacitor 30 includes a semiconductor layer 203, a gate insulating layer 204, a capacitor electrode 209, an insulating layer 206, and a drain electrode 208.
  • the semiconductor layer 203, the gate insulating layer 204, and the capacitor electrode 209 form a first storage capacitor
  • the capacitor electrode 209, the insulating layer 206, and the drain electrode 208 form a second storage capacitor.
  • the storage capacitor 30 has a total capacity of the first storage capacitor and the second storage capacitor.
  • a resin layer 210 made of an organic insulating film such as acrylic is provided on the thin film transistor 20 and the storage capacitor 30, and the undulation caused by the thin film transistor 20 and the storage capacitor 30 is flattened.
  • a common electrode 211 made of a transparent conductive film such as ITO (Indium tin oxide) is provided on the resin layer 210.
  • a pixel electrode 213 is provided on the common electrode 211 with an insulating layer 212 interposed therebetween.
  • the insulating layer 212 for example, an inorganic insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film can be used, but the insulating layer 212 is not limited thereto.
  • the pixel electrode 213 is formed of a transparent conductive film such as ITO, like the common electrode 211.
  • the pixel electrode 213 is electrically connected to the drain electrode 208 through a contact hole 25 provided in the resin layer 210 and the insulating layer 212.
  • a plurality of pixel electrodes 213 are shown.
  • the pixel electrodes 213 in a plan view have a comb-like pattern shape. That is, the pixel electrode 213 in plan view has a shape in which a plurality of adjacent linear electrodes are connected at one end.
  • an electric field (called a fringe electric field) is formed between the common electrode 211 and the pixel electrode 213, and the alignment of the liquid crystal is controlled by the electric field.
  • a liquid crystal display system is called an FFS (Fringe Field Switching) system.
  • the liquid crystal display method is not limited to the FFS method, and any other liquid crystal display method may be used.
  • IPS in-plane switching
  • VA Vertical Alignment
  • An alignment film 214 is provided on the pixel electrode 213.
  • elements from the resin substrate 201 to the alignment film 214 are collectively referred to as the array substrate 101.
  • a video signal is supplied to the pixel electrode 213 through the thin film transistor 20.
  • the video signal is supplied to the source electrode 207 of the thin film transistor 20 and is transmitted to the drain electrode 208 under the control of the gate electrode 205.
  • the video signal is supplied from the drain electrode 208 to the pixel electrode 213.
  • a liquid crystal layer 109 is held on the alignment film 214. As described above, the liquid crystal layer 109 is held by being surrounded by the seal region 106 between the array substrate 101 and the counter substrate 108. That is, the seal region 106 is provided in a frame shape so as to surround the liquid crystal layer 109. A plurality of spacers SP are provided between the array substrate 101 and the counter substrate 108 as described later.
  • An alignment film 215 on the counter substrate 108 side is provided on the liquid crystal layer 109.
  • An overcoat layer 216 is provided on the alignment film 215.
  • the overcoat layer 216 includes a light shielding member 217 made of a resin material containing a black pigment or a black metal material, and a color filter member 218 made of a resin material containing a pigment or dye corresponding to each color of RGB. The undulations caused by are flattened.
  • a resin substrate 219 made of a resin material such as polyimide is disposed on the light shielding member 217 and the color filter member 218.
  • the counter substrate 107 is configured by laminating a light shielding member 217, a color filter member 218, an overcoat layer 216, and an alignment film 215 on one surface of the resin substrate 219.
  • an inorganic insulating film such as silicon nitride or silicon oxide may be formed between the resin substrate 219 and the color filter member 218 in order to improve water resistance.
  • the display unit 102 of the present embodiment includes a plurality of pixels 102a having the structure described with reference to FIG.
  • the terminal unit 103 is a terminal that supplies an external video signal or the like to the display unit 102.
  • the terminal portion 103 is configured by integrating wirings connected to the respective pixels 102a.
  • the flexible printed circuit board 104 is electrically connected to the terminal portion 103 and supplies a video signal, a drive signal, and the like from the outside.
  • the flexible printed circuit board 104 has a configuration in which a plurality of wirings are arranged on a resin film, and is bonded to the terminal portion 103 via an anisotropic conductive film or the like.
  • the flexible printed circuit board 104 is provided with a drive circuit 105 composed of an IC chip.
  • the drive circuit 105 supplies a video signal supplied to the pixel electrode of each pixel 102a and a drive signal for controlling the thin film transistor of each pixel 102a to the display unit 102.
  • FIG. 1 shows an example in which a driving circuit 105 formed of an IC chip is provided on the flexible printed circuit board 104 in order to control the thin film transistors included in each pixel 102a.
  • a driver circuit such as a gate driver circuit or a source driver circuit can be provided around the display portion 102 by using a thin film transistor.
  • the drive circuit 105 formed of an IC chip can be provided on the array substrate 101 outside the seal region 106 by a COG (Chip On Glass) method.
  • the seal region 106 is provided between the array substrate 101 and the counter substrate 108, adheres the array substrate 101 and the counter substrate 108, and has a liquid crystal layer 109 (see FIG. 5) between the array substrate 101 and the counter substrate 108. 2).
  • the counter substrate 108 is indicated by a broken line in FIG.
  • the counter substrate 108 includes a light shielding member and a color filter member. Note that a structure including the array substrate 101, the seal region 106, the counter substrate 108, and the liquid crystal layer 109 is hereinafter referred to as a liquid crystal cell 110.
  • the seal region 106 is provided so as to surround the liquid crystal layer 109 provided in the display portion 102, and has a role of preventing moisture and oxygen from entering from the outside.
  • the sealing region 106 includes a sealing material 106a made of a resin member, a sealing portion 106b that serves as a weir or bank (bank) that prevents the inner liquid crystal layer 109 from flowing into the outer sealing region 106, and including.
  • the sealing portion 106 b also has a role of preventing the outer sealing material 106 a from flowing out to the inner liquid crystal layer 109.
  • the sealing portion 106b includes a member made of a resin member provided separately from the sealing material 106a inside the sealing material 106a.
  • the sealing unit 106 b includes a resin member provided outside the display unit 102, that is, along the outer periphery of the display unit 102.
  • the sealing portion 106b also serves to secure a cell gap at the bent portion and to prevent displacement of the array substrate 101 and the counter substrate 108.
  • a broken line 112a shown between the inside of the seal region 106 and the outside of the seal region 106 or between the outside of the sealing portion 106b and the outside of the seal region 106 is displayed as described later. This is a position where the panel 100 is bent (a position where the bending starts).
  • the bending position of the liquid crystal cell 110 indicated by the broken line 112a is between the inside of the seal region 106 and the outside of the seal region 106, or between the outside of the sealing portion 106b and the outside of the seal region 106.
  • the bending position is set outside the display unit 102. The reason is that when the liquid crystal layer 109 is present in a bent portion (112) as a bent portion shown in FIG. 3 to be described later, display unevenness may occur. In order to prevent the occurrence of display unevenness, the liquid crystal layer 109 is not present in the bent portion (112).
  • FIG. 1 exemplarily shows the case where the four sides of the rectangular liquid crystal cell 110 are bent, so that the sealing portion 106 b is provided corresponding to the four sides of the liquid crystal cell 110. It is drawn in.
  • the sealing portion 106b is provided corresponding to the one side.
  • the sealing portion 106b is provided corresponding to the two sides. In other words, the sealing portion 106b only needs to be provided at least corresponding to the side where the liquid crystal cell 110 is bent.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the display panel 100 according to the embodiment. Specifically, FIG. 3 shows a state in which the display panel 100 shown in FIG. 1 is cut along a one-dot chain line indicated by A-A ′ and a part thereof is bent.
  • a surface facing the counter substrate 108 (a surface facing the surface) is defined as a surface, and a surface opposite to the surface is defined as a back surface.
  • a surface facing the array substrate 101 (a surface facing each other) is defined as a front surface, and a surface opposite to the surface is defined as a back surface. Therefore, the liquid crystal layer 109 is held between the surface of the array substrate 101 and the surface of the counter substrate 108 inside the seal region 106 or inside the sealing portion 106b.
  • the polarizing member 301, the light guide member 302, and the light source 303 are arranged on the back side of the array substrate 101 so as to overlap the display unit 102.
  • the polarizing member 301 and the light guide member 302 are sandwiched between the back surfaces of the array substrate 101.
  • the polarizing member 301 and the light guide member 302 are sandwiched between the back surface on the inner side and the back surface on the outer side of the bent portion 112 described later, among the back surfaces of the array substrate 101.
  • the light source 303 is arrange
  • an LED light source can be used.
  • the light guide member 302 and the light source 303 constitute an illumination device (backlight).
  • the configuration of the illumination device (backlight) is not limited to the example in FIG. 3, and any configuration that can supply light necessary for image display is acceptable.
  • a polarizing member 304 is disposed on the back side of the counter substrate 108.
  • the light emitted from the light source 303 is guided to the polarizing member 301 by the light guide member 302 and recognized by the observer through the liquid crystal cell 110 and the polarizing member 304.
  • an optically acting member such as a polarizing member, a light guide member, and a light source may be referred to as an “optical member”.
  • the example which provided the polarizing member and the illuminating device was shown here as another member except the liquid crystal cell 110, another optical member (a phase difference plate, an antireflection plate, etc.) or a touch panel is provided. Also good. As these optical members and touch panels, known members or known structures can be used.
  • the display panel 100 of the present embodiment uses a flexible substrate (for example, a resin substrate) as a support substrate for the array substrate 101. Therefore, the array substrate 101 has flexibility as a whole. Similarly, since a flexible substrate is used as the support substrate of the counter substrate 108, the counter substrate 108 also has flexibility as a whole. Therefore, the display panel 100 of the present embodiment can be bent so that the flexible printed circuit board 104 is disposed on the back side of the liquid crystal cell 110, as shown in FIG.
  • a flexible substrate for example, a resin substrate
  • a portion bent so as to be folded is referred to as a “bent portion”.
  • the display panel 100 has a bent portion 112 in the seal region 106. That is, the display panel 100 is bent so that the back surface of the array substrate 101 inside the bent portion 112 and the back surface of the array substrate 101 outside the bent portion 112 overlap in plan view.
  • the liquid crystal cell 110 is bent along the broken line 112 a shown in FIG. 1, a part of the seal region 106 is located on the back side of the display panel 100. In other words, in the display panel 100, a part of the seal region 106 is opposed to the back surface of the array substrate 101.
  • the seal region 106 includes a seal material 106 a and a sealing portion 106 b.
  • the sealing portion 106b includes a bank (bank) BA and a groove GR.
  • the bank BA can be regarded as a weir, a protrusion, or a protrusion.
  • the bank BA is provided, for example, on the surface of the counter substrate 108, and the groove GR is provided on the surface of the array substrate 101.
  • the tip portion on the top surface side of the bank BA is configured to be embedded in a recess formed by the groove GR.
  • the bank BA can be formed, for example, by applying a resin material such as acrylic on the surface of the counter substrate 108 and patterning it by photolithography.
  • the bank BA made of a resin material is in contact with the embedding in the recess of the groove GR provided in the array substrate 101, but is not bonded.
  • the groove GR can be provided on the surface of the array substrate 101 by etching the resin layer 210 and the insulating layer 212 simultaneously with the formation of the contact hole 25 described with reference to FIG.
  • the sealing portion 106b By forming the sealing portion 106b with the bank BA and the groove GR, the liquid crystal layer 109 can be prevented from entering the seal region 106 side. On the contrary, the sealing material 106a is prevented from entering the display unit 102. Details of the bank BA and the groove GR will be described later.
  • the display unit 102 of the liquid crystal cell 110 is provided with a plurality of spacers SP in order to secure a cell gap between the surface of the array substrate 101 and the surface of the counter substrate 108.
  • Each of the spacers SP has a columnar shape made of a resin material such as acrylic.
  • a liquid crystal layer 109 is filled and held between the cell gaps between the surface of the array substrate 101 and the surface of the counter substrate 108.
  • the plurality of spacers SP are provided on the surface of the counter substrate 108, for example.
  • the plurality of spacers SP are formed by applying a resin material on the counter substrate 108 and patterning it by photolithography.
  • the columnar spacer SP made of a resin material is in contact with the array substrate 101 but is not bonded.
  • the bank BA and the spacer SP are preferably formed of the same material. However, the bank BA and the spacer SP may be formed of different materials. Further, when the bank BA is the first spacer, the spacer SP can be regarded as the second spacer.
  • the display panel 100 of the present embodiment has a structure in which the bent portion 112 is provided outside the sealing portion 106b in the seal region 106, and the sealing portion 106b includes the bank (bank) BA and the groove. It is comprised by GR. This prevents the liquid crystal layer 109 from entering the seal region 106 side. On the contrary, the sealing material 106a is prevented from entering the display unit 102. Therefore, since the liquid crystal layer 109 does not exist in the bent portion 112, it is possible to prevent display unevenness in the vicinity of the bent portion 112.
  • the sealing portion 106b With the bank BA provided on the counter substrate 108 and the groove GR provided on the array substrate 101, there is also an effect of preventing positional deviation between the substrates (101, 108).
  • the adhesion part 106c comprised with the resin material may be arrange
  • FIG. The bonding portion 106 c plays a role of preventing the sealing material 106 a from flowing out to the outside outside the sealing region 106.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the display panel 100 in the embodiment. Specifically, FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the relationship between the seal area 106 and the display area 102.
  • the other configurations are the same as those in FIGS. 1 to 3, but in FIG. 4, the description of the pixel 102 a, the spacer SP, the array substrate 101, the counter substrate 108, and the like is omitted for simplification of the drawing. Yes.
  • the seal area 106 is provided so as to surround the display area 102 along the outer periphery of the display area 102 when the rectangular liquid crystal cell 110 is viewed from the upper surface side. That is, the seal region 106 is provided between the outer periphery of the display unit 102 and the four side surfaces (SF1, SF2, SF3, SF4) of the outer periphery of the liquid crystal cell 110.
  • the four outer peripheral sides of the liquid crystal cell 110 are a first side surface SF1, a second side surface SF2 facing the first side surface SF1, and a third side surface SF3 provided between the first side surface SF1 and the second side surface SF2.
  • a terminal portion 103 is provided on the fourth side surface SF4 side of the liquid crystal cell 110.
  • the seal region 106 includes a sealing portion 106b including the bank BA and the groove GR, a sealing material 106a, and an adhesive portion 106c. Therefore, the sealing portion 106 b including the bank BA and the groove GR is provided so as to surround the display area 102 along the outer periphery of the display area 102.
  • the sealing material 106a is provided between the sealing portion 106b and the bonding portion 106c.
  • the bonding portion 106c is provided between the four side surfaces (SF1-SF4) of the outer periphery of the liquid crystal cell 110 and the sealing material 106a.
  • the seal region 106 includes the sealing portion 106b including the bank BA and the groove GR in the direction along the four side surfaces (SF1, SF2, SF3, SF4) of the outer periphery of the liquid crystal cell 110 from the outer periphery of the display region 102, and the seal.
  • the material 106a and the bonding portion 106c are arranged in this order.
  • FIG. 3 exemplarily shows the case where the four side surfaces (SF1-SF4) of the rectangular liquid crystal cell 110 are folded, as in FIG. It is drawn so as to correspond to the two side surfaces (SF1-SF4).
  • the sealing portion 106 b including the bank BA and the groove GR may be provided at least corresponding to the side or side surface of the liquid crystal cell 110 to be bent.
  • FIGS. 5 to 8 are cross-sectional views of the display panel 100 taken along the line BB 'in FIG.
  • the color filter member 218 and the bonding portion 106c shown in FIG. 3 are not shown.
  • the manufacturing method of the display panel 100 includes the following steps. 1) An array substrate preparation step of preparing the array substrate 101 provided with the grooves GR. 2) A counter substrate preparation step of preparing the counter substrate 108 provided with the bank BA and the spacer SP. 3) After the array substrate preparation step and the counter substrate preparation step, the surface side of the counter substrate 108 and the surface side of the array substrate 101 are opposed to each other, and the counter substrate 108 and the array substrate 101 are aligned for bonding. Alignment process. 4) A bonding process in which the counter substrate 108 and the array substrate 101 are bonded together after the alignment process.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the counter substrate 108 and the array substrate 101 are aligned for bonding.
  • the array substrate 101 prepared by the array substrate preparation step includes a resin substrate 201, a base layer 202 formed on a part of the surface of the resin substrate 201, a resin layer 210 formed on the surface of the base layer 202, and a resin.
  • a signal provided so as to cover the resin layer 210a formed on the other part of the surface of the substrate 201, the surface of the resin substrate 201 between the base layer 202 and the resin layer 210a, the left side surface and the surface of the resin layer 210a.
  • the wiring SigL and the polarizing member 301 formed on the back surface of the resin substrate 201 are included.
  • the array substrate 101 further includes a sealant 106a printed or drawn on the groove GR provided inside the bending position 112a of the liquid crystal cell 110 and the signal wiring SigL positioned outside the bending position 112a of the liquid crystal cell 110. And including.
  • the sealing material 106a may be formed by application.
  • the groove GR is formed on the surface of the array substrate 101 by, for example, etching the resin layer 210 simultaneously with the formation of the contact hole 25 described in FIG.
  • the signal wiring SigL illustrates a signal wiring between the driving circuit 105 and the source electrode 207 of the thin film transistor 20 included in the pixel 102a.
  • the signal wiring SigL is supplied with the video signal from the drive circuit 105 and supplies the video signal to the source electrode 207 of the thin film transistor 20.
  • an insulating film may be provided on the signal wiring SigL so as to cover the signal wiring SigL.
  • the counter substrate 108 prepared by the counter substrate preparation step is formed on the resin substrate 219 made of a resin material such as polyimide, the barrier layer 220 formed on the surface of the resin substrate 219, and the surface of the barrier layer 220.
  • the light shielding member 217 and the overcoat layer 216, and the polarizing member 304 formed on the back surface of the resin substrate 219 are included.
  • the light shielding member 217 is formed from the inside to the outside of the bending position 112a of the liquid crystal cell 110, for example.
  • the counter substrate 108 further includes a spacer SP formed on the surface of the overcoat layer 216 and a bank BA formed on the surface of the overcoat layer 216.
  • the bank BA includes a first side surface Sb1, a second side surface Sb2, and a top surface Tb.
  • the width between the first side surface Sb1 and the second side surface Sb2, that is, the width of the bank BA in the outward direction from the display unit 102 is W1, and the height of the bank BA is H1.
  • the height of the spacer SP is H2, and is set lower than the height H1 of the bank BA (H2 ⁇ H1).
  • the groove GR includes a first side surface Sg1, a second side surface Sg2, and a bottom surface Bg.
  • the width between the first side surface Sg1 and the second side surface Sg2, that is, the width of the groove GR in the direction outward from the display unit 102 is W2, and the depth of the groove GR is D1.
  • the width W2 of the groove GR is formed wider than the width W1 of the bank BA (W2> W1).
  • the width W1 of the bank BA is made narrower than the width W2 of the groove GR so that a part of the tip of the bank BA can be embedded in the groove GR.
  • the tip of the bank BA is configured to enter the inside of the groove GR so that the top surface Tb of the bank BA can contact the bottom surface Bg of the groove GR.
  • the height H1 of the bank BA is formed higher than the height H2 of the spacer SP.
  • the height H2 of the spacer SP is set to a height that can define the cell gap H3 described in FIG.
  • the height H2 of the spacer SP can be about 3.0 ⁇ m.
  • the height H1 of the bank BA can be about 3.7 ⁇ m.
  • the depth D1 of the groove GR can be set to about 0.7 ⁇ m, for example.
  • the spacer SP and the bank BA are formed by applying a resin material on the counter substrate 108 and patterning it by photolithography. Since the height H1 of the bank BA is higher than the height H2 of the spacer SP, for example, an etching process in which the height of the spacer SP is lower than the height of the bank BA can be used. An exposure process using a halftone mask can also be used. Further, the formation process of the spacer SP and the bank BA can be divided, and after the formation of the spacer SP, the bank BA can be formed separately. Further, if the color filter member 218 is formed as an underlay in a region overlapping with the bank BA, the bank BA can be formed higher than the spacer SP even if the spacer SP and the bank BA are simultaneously formed at the same height. it can.
  • the first side surface Sb1 of the bank BA and the first side surface Sg1 of the groove GR coincide with each other.
  • the counter substrate 108 and the array substrate 101 are aligned.
  • the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 109 is provided, for example, in the central portion of the display unit 102 of the array substrate 101 by, for example, the ODF (One Drop Fill) method. .
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the distance between the counter substrate 108 and the array substrate 101 is narrowed. Specifically, the sealing material 106a provided on the surface side of the array substrate 101 is pressed against the surface side of the counter substrate 108, so that the width of the sealing material 106a becomes wider than the width of the sealing material 106a shown in FIG. It is in the state. In addition, since the distance between the counter substrate 108 and the array substrate 101 is narrowed, the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 109 has spread on the display portion 102 side.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the distance between the counter substrate 108 and the array substrate 101 is further narrower than the distance shown in FIG. Specifically, the top surface Tb of the bank BA slightly enters the recess of the groove GR, and the first side surface Sb1 of the bank BA and the first side surface Sg1 of the groove GR are in contact with each other. The sealing material 106a is crushed by the surface of the counter substrate 108 and is in contact with the first side surface Sb1 of the bank BA. However, since the front end side of the first side surface Sb1 of the bank BA and the upper side of the first side surface Sg1 of the groove GR are in contact, the sealing material 106a does not enter the recess of the groove GR.
  • the sealing material 106a is prevented from entering the display unit 102.
  • the first side surface Sb1 of the bank BA and the first side surface Sg1 of the groove GR are in contact with each other, thereby functioning as an intrusion prevention wall for the sealing material 106a.
  • the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 109 reaches the vicinity of the bank BA, but does not enter the recess of the groove GR.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the counter substrate 108 and the array substrate 101 are bonded together.
  • the gap between the counter substrate 108 and the array substrate 101 is the cell gap H3, and the spacer SP having the height H2 described in FIG. 5 is crushed to the cell gap H3.
  • the top surface Tb of the bank BA is in contact with the bottom surface Bg of the groove GR and is crushed, and the tip side of the first side surface Sb1 of the bank BA and the entire area of the first side surface Sg1 of the groove GR are They are in contact.
  • the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 109 reaches the second side surface Sb2 of the bank BA, and enters between the second side surface Sb2 of the bank BA and the second side surface Sg2 of the groove GR.
  • the sealing portion 106b includes the bank BA and the groove GR, and the first side surface Sb1 of the bank BA and the first side surface Sg1 of the groove GR are brought into contact with each other to the display portion 102 of the sealing material 106a.
  • the first side surface Sb1 of the bank BA and the first side surface Sg1 of the groove GR are brought into contact with each other, thereby functioning as a wall that prevents the sealing material 106a from entering the display unit 102.
  • the second side surface Sb2 and the second side surface Sg2 of the groove GR it is also possible to function as a wall that prevents the sealing material 106a from entering the display unit 102.
  • the first side surface Sb1 of the bank BA and the first side surface Sg1 of the groove GR are brought into contact with each other, thereby functioning as a wall that prevents the sealing material 106a from entering the display unit 102.
  • the present invention is not limited to this. Do not mean.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the sealing portion 106b according to the first modification.
  • the sealing portion 106b includes a bank BA and a groove GR2.
  • the width W3 of the groove GR2 is made wider than the width W2 of the groove GR shown in FIG.
  • the width W3 of the groove GR2 is wider than the width W1 of the bank BA.
  • a gap having a distance d1 exists between the first side surface Sb1 of the bank BA and the first side surface Sg1 of the groove GR2.
  • the wall for preventing the sealing material 106a from entering the display unit 102 includes the first side surface Sb1 of the bank BA, and the contact surface between the top surface Tb of the bank BA and the bottom surface Bg1 of the groove GR. Become.
  • (Modification 2) 10 and 11 are schematic cross-sectional views for explaining the configuration of the sealing portion 106b according to the second modification.
  • the bank BA2 made of a low-elasticity material different from the material of the spacer SP is used as the sealing portion 106b.
  • Other configurations are the same as those of the embodiment.
  • the height of the bank BA2 and the height of the spacer SP can be set to H1 and H2 ( ⁇ H1), respectively, similarly to the embodiment. That is, the height H1 of the bank BA2 is higher than the height H2 of the spacer SP.
  • the height H1 of the bank BA2 can be set to about 3.7 ⁇ m, for example.
  • the height H2 of the spacer SP can be set to about 3.0 ⁇ m, for example.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a state where the top surface Tb of the bank BA2 made of a low elastic material is in contact with the surface of the array substrate 101 and is slightly crushed.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state where the counter substrate 108 and the array substrate 101 are bonded together. Specifically, the gap between the counter substrate 108 and the array substrate 101 is the cell gap H3, and the bank BA2 made of a material having lower elasticity than the spacer SP is further crushed from FIG. is there.
  • the intrusion prevention wall of the sealing material 106 a into the display unit 102 includes a first side surface Sb1 of the bank BA2 and a contact surface between the top surface Tb of the bank BA2 and the surface of the array substrate 101. Will be.
  • the first side surface Sb12 of the crushed bank BA2, the top surface Tb2 of the crushed bank BA2, and the surface of the array substrate 101 are used as a wall for preventing the sealing material 106a from entering the display unit 102. It will be comprised with a contact surface.
  • the bank BA2 made of a material having a lower elasticity than the spacer SP, it is possible to prevent the sealing material 106a from entering the display unit 102 as in the embodiment and the first modification. is there.
  • FIG. 12 is a view showing a cross-sectional profile at the time of application of the sealing material.
  • the vertical axis indicates the height ( ⁇ m) when the seal material is applied
  • the horizontal axis indicates the seal width (mm) when the seal material is applied.
  • the cross-sectional area at the time of application of the sealing material 106a is about 2.26 mm 2 . It is assumed that the cell gap is 2.8 ⁇ m and the sealing material 106a is crushed until the width becomes about 800 ⁇ m.
  • the height when the seal material 106a is applied is the highest in the portion where the seal width is about 0.25 mm.
  • the height is about 12.8 ⁇ m-13.0 ⁇ m.
  • the height of the sealing material 106a is a cross-sectional profile in which the height gradually decreases as it goes to the left side and the right side about the portion of the seal width of about 0.25 mm.
  • FIG. 13 is a diagram showing a change in the width of the sealing material when the sealing material having a cross-sectional profile as shown in FIG. 12 is crushed.
  • the value (Y) on the vertical axis is a value obtained by dividing the cross-sectional area of the sealing material by the width (X) of the sealing material.
  • the seal width is about 400 ⁇ m.
  • the seal width is about 1200 ⁇ m.
  • FIG. 14A, FIG. 14B, and FIG. 14C show the relationship between the printing (drawing) position of the sealing material and the position of the sealing portion 106b (bank BA or groove GR).
  • the printing accuracy of the sealing material 106a at the time of application is ⁇ 75 ⁇ m.
  • the sealing material having a cross-sectional profile as shown in FIG. 12 is crushed to a cell gap of 2.8 ⁇ m and the width of the sealing material 106a is increased to 800 ⁇ m. Note that the sealing material 106a is crushed and uniformly spreads to the inner side and the outer side.
  • FIG. 14A is a diagram showing the position of the sealing material 106a formed as designed. Specifically, the first side surface Sb1 of the bank BA and the position of the end E on the inner side of the sealing material 106a coincide with each other. That is, the center position at the time of printing (drawing) of the sealing material is in a state where it matches the design value (error: 0 ⁇ m). In this case, the center position C1 of the sealing material 106a coincides with the center position during printing of the sealing material. Therefore, the liquid crystal layer 109 exists in the area of the display portion 102 and does not enter the seal area 106. Further, the sealing material 106 a exists inside the sealing area 106 and does not enter the area of the display unit 102.
  • FIG. 14B is a diagram showing the position of the sealing material 106a formed inside the design value. Specifically, the position of the end E on the inner side of the sealing material 106 a exists in the area of the display unit 102. In this case, the center position C1 of the seal material 106a is moved inward (in the direction of the bank BA) by 75 ⁇ m with respect to the center position C0 during printing of the seal material (error: +75 ⁇ m). Therefore, since the sealing material 106a has penetrated to the area of the display portion 102, a non-display area is generated in the display portion 102.
  • FIG. 14C is a diagram showing the position of the sealing material 106a formed outside the design value.
  • the liquid crystal layer 109 exists in the seal region 106.
  • the center position C1 of the seal material 106a is moved outward by 75 ⁇ m with respect to the center position C0 during printing of the seal material (error: ⁇ 75 ⁇ m). Accordingly, the liquid crystal layer 109 is not preferable because the liquid crystal layer 109 penetrates into the seal region 106 (the bent portion 112).
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the printing position of the sealing material according to the embodiment.
  • the center position C0 at the time of printing the sealing material needs to be set to a position of 475 ⁇ m ⁇ 75 ⁇ m outward from the bank BA.
  • the center position C0 at the time of printing the sealing material is set to 400 ⁇ m outside the bank BA. In this case, it is necessary to design so that the center position during printing of the sealing material may move +75 ⁇ m inward (in the direction of the bank BA) as indicated by C2.
  • the sealing material is printed by the cross-sectional profile shown in FIG.
  • the interval between the array substrate 101 and the counter substrate 108 is narrowed, and the sealing material is crushed as described in FIG. I will go.
  • the first side surface Sb1 of the bank BA is the first side surface Sg1 of the groove GR. It is necessary to be in contact with.
  • the top surface Tb of the low elasticity bank BA ⁇ b> 2 needs to be in contact with the surface of the array substrate 101.
  • the distance L2 from the center position C2 during printing of the sealing material to the first side surface Sb1 of the bank BA is a value such as 325 ⁇ m.
  • the present invention is not limited to these numerical values.
  • the present invention is not limited to this. It is also possible to provide the bank BA in the array substrate 101 and provide the groove GR in the counter substrate 108.
  • the present invention is not limited to this. It is also possible to provide the low elasticity bank BA2 on the array substrate 101.
  • the present invention is not limited to this. It is also possible to provide a plurality of spacers SP on the array substrate 101. Of the plurality of spacers SP, a part of the spacers SP may be provided on the counter substrate 108, and the other spacers SP may be provided on the array substrate 101.
  • each of the resin substrate 201 and the resin substrate 219 may be changed to a glass substrate.
  • Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
  • Display device 100 Display panel 101: Array substrate 102: Display unit (display area) 106: Sealing area 106a: Sealing material 106b: Sealing part 106c: Adhesive part 108: Counter substrate 109: Liquid crystal layer SP: Spacer BA, BA2: Bank (bank) GR, GR2: groove

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Abstract

本発明の課題は、シール材の表示領域への侵入を防止可能な表示装置を提供することにある。表示装置は、第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、を含む。前記第1基板と前記第2基板は、表示領域と、前記表示領域の周辺の額縁領域と、を有する。前記額縁領域は、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたシール材と、前記液晶層と前記シール材との間に設けられた封止部と、を含む。前記封止部は、前記第1基板および前記第2基板の一方に設けられた土手と、前記第1基板および前記第2基板の他方に設けられた溝と、を含む。前記土手の頂面は、前記溝の底面に接している。

Description

表示装置
 本発明は表示装置に関し、特に、可撓性を有する表示装置に適用可能である。
 表示装置として、ポリイミド(PI)等の樹脂材料からなる可撓性を有する基板を用いた液晶表示装置が提案されている(特許文献1参照)。
 可撓性を有する液晶表示装置は、PI膜等の樹脂基板上に、画素電極や薄膜トランジスタ回路素子等を形成したTFT基板と、PI膜等の樹脂基板上に、カラーフィルタを形成したCF(カラーフィルタ)基板と、TFT基板とCT基板との間に設けられた液晶層と、液晶層をTFT基板とCF基板との間に封止するシール材と、を有する。
特開2017-44714号公報
 液晶表示装置の表示部(表示領域)は、一般的に、液晶層の設けられた領域であるが、シール材が本来の表示領域とされるべき領域の内部へ侵入してしまい、非表示領域となってしまう場合があった。
 本発明の目的は、シール材の表示領域への侵入を防止可能な表示装置を提供することにある。
 その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
 本発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
 すなわち、表示装置は、第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、を含む。前記第1基板と前記第2基板は、表示領域と、前記表示領域の周辺の額縁領域と、を有する。前記額縁領域は、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたシール材と、前記液晶層と前記シール材との間に設けられた封止部と、を含む。前記封止部は、前記第1基板および前記第2基板の一方に設けられた土手と、前記第1基板および前記第2基板の他方に設けられた溝と、を含む。前記土手の頂面は、前記溝の底面に接している。
 また、表示装置は、第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、前記液晶層の設けられた領域において、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたスペーサーと、を含む。前記第1基板と前記第2基板は、表示領域と、前記表示領域の周辺の額縁領域と、を有する。前記額縁領域は、シール材と、前記液晶層と前記シール材との間に設けられた封止部と、を含む。前記封止部は、前記第1基板および前記第2基板の一方に設けられた土手を含み、前記土手は、前記スペーサーより低弾性である。
実施形態における表示装置の概略の構成を示す斜視図である。 実施形態における表示パネルの画素構造の構成を示す断面図である。 実施形態の表示パネル100における断面構成を示す図である。 実施形態における表示パネル100の概略の平面図である。 対向基板とアレイ基板を張り合わせの為に位置合わせを行った状態を示す概略的な断面図である。 対向基板とアレイ基板との間の間隔を狭めた状態を示す概略的な断面図である。 対向基板とアレイ基板との間の間隔を、図6に示される間隔より、さらに狭めた状態を示す概略的な断面図である。 対向基板とアレイ基板とを張り合わせた状態を示す概略的な断面図である。 変形例1に係る封止部の構成を説明するための概略的な断面図である。 変形例2に係る封止部の構成を説明するための概略的な断面図である。 変形例2に係る封止部の構成を説明するための概略的な断面図である。 シール材の塗布時の断面プロファイルを示す図である。 図12の様な断面プロファイルのシール材を押しつぶした時のシール材の幅の変化を示す図である。 設計値通りに形成されたシール材の位置を示す図である。 設計値より内側に形成されたシール材106aの位置を示す図である。 設計値より外側に形成されたシール材106aの位置を示す図である。 実施形態に係るシール材の印刷位置を説明するための図である。 比較例1に係る可撓性を有する表示装置の概略の構成例を示す断面図である。 比較例2に係る可撓性を有する表示装置の概略の構成例を示す断面図である。
 まず初めに、図面を用いて課題を説明する。
 図16は、比較例1に係る可撓性を有する表示装置の概略の構成例を示す断面図である。表示装置は、アレイ基板(第1基板)101と、対向基板(第2基板)108と、アレイ基板101と対向基板108との間に挟まれた液晶層109と、を有する。アレイ基板101の裏面側には、偏光部材304が配置される。対向基板108の裏面側には、偏光部材304が配置される。液晶層109は、シール領域106において、シール材106aにより封止される。可撓性を有する表示装置の折り曲げ開始位置は、112aとして示され、折り曲げ開始位置112aの右側は、屈曲部112とされている。つまり、シール材106aが設けられた領域において、アレイ基板101および対向基板108が折り曲げられることで、屈曲部112が構成される。
 図16に示されるように、折り曲げ開始位置112aの右側に、シール領域106の端部(線X2で示す)が設けられるので、屈曲部112には、液晶層109が存在する。屈曲部112では、液晶層109を押しつぶす方向に力が働くため、セルギャップが変動しやすい。このようなセルギャップの変動は、屈曲部112の近傍における表示ムラを引き起こすという課題がある。
 図17は、比較例2に係る可撓性を有する表示装置の概略の構成例を示す断面図である。この例では、折り曲げ開始位置112aの左側に、シール領域106の端部を示す線X1が設けられるので、屈曲部112には、シール材106aが存在するが、液晶層109は存在しない。そのため、セルギャップの変動は、屈曲部112の近傍における表示ムラを引き起こす可能性は少なくなる。ただし、シール材106aを形成するとき、シール材の印刷(描画)精度によって、シール材106aの液晶層109側の端部の形成位置が線X1からずれる場合がある。シール材106aの形成位置が線X1に対して、図17において左側にずれると、本来液晶層109の形成される表示部(表示領域)に、シール材106aが侵入することとなり、非表示領域となってしまうという課題がある。また、シール材106aの形成位置が線X1に対して、右側にずれると、本来シール領域106とされるべき領域に、液晶層109が侵入することとなる。この場合、図16で説明されたと同様に、屈曲部112において、液晶層109を押しつぶす方向に力が働くため、セルギャップが変動し、屈曲部112の近傍における表示ムラを引き起こすという課題がある。
 以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
 なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
 また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
 本実施形態においては、表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。この液晶表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。
 なお、本明細書及び特許請求の範囲において、図面を説明する際の「上」、「下」などの表現は、着目する構造体と他の構造体との相対的な位置関係を表現している。具体的には、側面から見た場合において、第1基板(アレイ基板)から第2基板(対向基板)に向かう方向を「上」と定義し、その逆の方向を「下」と定義する。
 また、「内側」及び「外側」とは、2つの部位における、表示領域を基準とした相対的な位置関係を示す。すなわち、「内側」とは、一方の部位に対し相対的に表示領域に近い側を指し、「外側」とは、一方の部位に対し相対的に表示領域から遠い側を指す。ただし、ここで言う「内側」及び「外側」の定義は、液晶表示装置を折り曲げていない状態におけるものとする。
 「表示装置」とは、表示パネルを用いて映像を表示する表示装置全般を指す。「表示パネル」とは、電気光学層を用いて映像を表示する構造体を指す。例えば、表示パネルという用語は、電気光学層を含む表示セルを指す場合もあるし、表示セルに対して他の光学部材(例えば、偏光部材、バックライト、タッチパネル等)を装着した構造体を指す場合もある。ここで、「電気光学層」には、技術的な矛盾を生じない限り、液晶層、エレクトロクロミック(EC)層などが含まれ得る。したがって、後述する実施形態について、表示パネルとして、液晶層を含む液晶パネルを例示して説明するが、上述した他の電気光学層を含む表示パネルへの適用を排除するものではない。
 (実施形態)
 実施形態に係る表示装置1は、表示パネル100を有する。ここで、表示パネル100として、液晶パネルを例に挙げて概略の構成について説明する。図1は、実施形態における表示装置1の概略の構成を示す斜視図である。
 表示パネル100は、アレイ基板101、表示部102、端子部103、フレキシブルプリント回路基板104、駆動回路105、シール領域106、及び対向基板108を有する。表示パネル100は、表示領域とその周囲に設けられる額縁領域を有するが、表示部102が表示領域に、シール領域106が額縁領域に相当する。シール領域106は、表示部102の周りを取り囲む様に、枠状に設けられる。シール領域106は、シール材106aと、シール材106aが表示部102へ侵入することを防止するための封止部106bと、を含む。なお、説明を簡単にするため、図1では偏光部材及びバックライト等の光学部材の図示を省略しているが、それらの光学部材については後述する。なお、表示パネル100は、矩形形状に限られず、他の形状でもよい。
 アレイ基板101は、可撓性を有する基板(例えば、ポリイミド等の樹脂基板)上に、薄膜トランジスタ及びその薄膜トランジスタに接続された画素電極を含む複数の画素102aが設けられた基板である。表示部102は、複数の画素102aが行方向及び列方向に配列されることにより構成された領域である。表示部102は、表示領域と言うこともある。
 各画素102aには、スイッチング素子として薄膜トランジスタを用いた回路が含まれる。各画素102aは、供給される映像信号に応じてスイッチング素子のON/OFF動作を制御することにより、各画素102aが有する画素電極に対応する液晶層の配向制御を行う。つまり、上述の表示部102は、薄膜トランジスタ及びその薄膜トランジスタを介して映像信号が供給される画素(以下「第1画素」と呼ぶ場合がある。)を含む領域を指す。
 ここで、第1画素である画素102aについて簡単に説明する。図2は、実施形態における表示パネル100の画素構造の構成を示す断面図である。
 図2において、ポリイミド等の樹脂材料で構成される樹脂基板201の表面には、無機絶縁材料で構成される下地層202が設けられている。下地層202の上には、薄膜トランジスタ20及び保持容量30が設けられている。
 薄膜トランジスタ20には、半導体層203、ゲート絶縁層204、ゲート電極205、絶縁層206、ソース電極207及びドレイン電極208が含まれる。これらの要素は、いずれも公知の材料で構成することができる。
 保持容量30には、半導体層203、ゲート絶縁層204、容量電極209、絶縁層206及びドレイン電極208が含まれる。ここでは、半導体層203、ゲート絶縁層204及び容量電極209で第1保持容量を構成し、容量電極209、絶縁層206及びドレイン電極208で第2保持容量を構成する。保持容量30は、これら第1保持容量及び第2保持容量の合計の容量を有する。
 薄膜トランジスタ20及び保持容量30の上には、アクリル等の有機絶縁膜で構成される樹脂層210が設けられ、薄膜トランジスタ20及び保持容量30に起因する起伏が平坦化されている。樹脂層210の上には、ITO(Indium tin oxide)等の透明導電膜で構成される共通電極211が設けられる。共通電極211の上には、絶縁層212を介して画素電極213が設けられる。
 絶縁層212としては、例えば酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜などの無機絶縁膜を用いることができるが、これに限られるものではない。また、画素電極213は、共通電極211と同様に、ITO等の透明導電膜で構成される。画素電極213は、樹脂層210及び絶縁層212に設けられたコンタクトホール25を介してドレイン電極208に電気的に接続される。なお、図2では、画素電極213が複数設けられているように示されているが、実際には、平面視における画素電極213は、櫛のようなパターン形状を有する。つまり、平面視における画素電極213は、隣接して配置された複数の線状電極が、一端で接続された形状を有する。
 本実施形態では、共通電極211と画素電極213との間に電界(フリンジ電界と呼ばれる)を形成し、その電界によって液晶の配向を制御する。このような液晶表示方式をFFS(Fringe Field Switching)方式と呼ぶ。ただし、液晶表示方式は、FFS方式に限らず、他の如何なる液晶表示方式を用いてもよい。例えば、同一層に設けられた画素電極と共通電極とを用いて形成した横電界を利用するIPS(In-plain Swtching)方式を用いてもよい。また、アレイ基板側に設けられた画素電極と、対向基板側に設けられた共通電極との間に縦電界を形成し、その縦電界で液晶の配向を制御するVA(Vertical Alignment)方式を用いてもよい。
 画素電極213の上には、配向膜214が設けられている。本実施形態では、樹脂基板201から配向膜214までの要素をまとめてアレイ基板101と呼んでいる。なお、画素電極213には、薄膜トランジスタ20を介して映像信号が供給される。映像信号は、薄膜トランジスタ20のソース電極207に供給され、ゲート電極205の制御によりドレイン電極208へと伝達される。その結果、映像信号は、ドレイン電極208から画素電極213へと供給される。
 配向膜214の上には、液晶層109が保持されている。前述のように、液晶層109は、アレイ基板101と対向基板108との間で、シール領域106によって囲まれることにより保持されている。つまり、シール領域106は、液晶層109を囲む様に、枠状に設けられる。なお、アレイ基板101と対向基板108との間には、後述されるように、複数のスペーサーSPが設けられる。
 液晶層109の上には、対向基板108側の配向膜215が設けられている。配向膜215の上には、オーバーコート層216が設けられている。オーバーコート層216は、黒色顔料を含有した樹脂材料、又は黒色の金属材料で構成される遮光部材217、及びRGBの各色に対応する顔料又は染料を含有した樹脂材料で構成されるカラーフィルタ部材218に起因する起伏を平坦化している。
 遮光部材217及びカラーフィルタ部材218の上には、ポリイミド等の樹脂材料で構成される樹脂基板219が配置される。実際には、樹脂基板219の一方の面の上に、遮光部材217、カラーフィルタ部材218、オーバーコート層216、及び配向膜215を積層して対向基板107が構成される。なお、樹脂基板219の水分透過性が高い場合、耐水性向上のため、樹脂基板219とカラーフィルタ部材218の間に、窒化シリコン又は酸化シリコン等の無機絶縁膜を形成しても良い。
 このように、本実施形態の表示部102は、図2を用いて説明した構造を備える複数の画素102aを有する。
 図1に戻って、端子部103は、表示部102に対して外部からの映像信号等を供給する端子である。具体的には、端子部103は、各画素102aに接続された配線が集積されることにより構成されている。
 フレキシブルプリント回路基板104は、端子部103に電気的に接続され、外部から映像信号及び駆動信号等を供給する。フレキシブルプリント回路基板104は、樹脂フィルム上に複数の配線を配置した構成を有し、端子部103に異方性導電膜等を介して接着される。フレキシブルプリント回路基板104には、ICチップで構成される駆動回路105が設けられている。
 駆動回路105は、各画素102aの画素電極に供給する映像信号、及び各画素102aの薄膜トランジスタを制御するための駆動信号を表示部102に対して供給する。なお、図1では、各画素102aを構成する薄膜トランジスタを制御するために、フレキシブルプリント回路基板104に、ICチップで構成される駆動回路105を設けた例を示している。しかしながら、表示部102の周囲に、薄膜トランジスタを用いて、ゲートドライバ回路又はソースドライバ回路といった駆動回路を設けることも可能である。また、ICチップで構成される駆動回路105は、シール領域106の外側におけるアレイ基板101上にCOG(Chip On Glass)方式で設けることも可能である。
 シール領域106は、アレイ基板101と対向基板108との間に設けられており、アレイ基板101と対向基板108とを接着すると共に、アレイ基板101と対向基板108との間に液晶層109(図2参照)を保持する。なお、図面を簡単にするため、図1では、対向基板108は破線で示してある。また、図1では図示しないが、対向基板108には、遮光部材及びカラーフィルタ部材が含まれる。なお、アレイ基板101、シール領域106、対向基板108及び液晶層109を含む構造体を、以下では液晶セル110と呼ぶこととする。
 シール領域106は、表示部102に設けられた液晶層109を囲むように設けられ、外部からの水分及び酸素の侵入を防ぐ役割を有する。シール領域106は、樹脂部材で構成されたシール材106aと、内側の液晶層109が外側のシール領域106に流出することを防ぐ堰または土手(バンク)としての役割を有する封止部106bと、を含む。封止部106bは、外側のシール材106aが内側の液晶層109へ流出することを防ぐ役割をも有する。
 封止部106bは、シール材106aの内側に、シール材106aとは別に設けられた樹脂部材で構成された部材を含む。具体的には、封止部106bは、表示部102の外側、すなわち、表示部102の外周に沿って設けられた樹脂部材を含む。封止部106bは、液晶セル110を折り曲げた際に、折り曲げた部分のセルギャップの確保、及びアレイ基板101及び対向基板108の位置ずれの防止といった役割も果たす。
 なお、図1において、シール領域106の内側とシール領域106の外側との間、または、封止部106bの外側とシール領域106の外側との間に示した破線112aは、後述するように表示パネル100を折り曲げる位置(折れ曲がりが始まる位置)である。このように、破線112aで示される液晶セル110の折り曲げ位置は、シール領域106の内側とシール領域106の外側との間、または、封止部106bの外側とシール領域106の外側との間、に設定されている。本実施形態では、表示部102の外側に折り曲げ位置を設定している。その理由は、後述される図3に示される折り曲げ部分としての屈曲部(112)に、液晶層109が存在すると、表示ムラが発生する場合がある。表示ムラの発生を防止するため、液晶層109が屈曲部(112)に存在しない様にしている。
 なお、図1は、矩形形状の液晶セル110の4つの辺を折り曲げる場合を、例示的に、示しているので、封止部106bは、液晶セル110の4つの辺に対応して設けられるように描かれている。折り曲げ部(112)が、液晶セル110の4つの辺の内、1辺である場合には、その1辺に対応して封止部106bが設けられる。また、折り曲げ部が、液晶セル110の4つの辺の内の2辺の場合、その2辺に対応して封止部106bが設けられる。すなわち、封止部106bは、少なくとも、液晶セル110の折り曲げられる辺に対応して設けられていればよい。
 図3は、実施形態の表示パネル100における断面構成を示す図である。具体的には、図3は、図1に示される表示パネル100をA-A’で示す一点鎖線で切断し、その一部を折り曲げた状態を示している。
 図3において、アレイ基板101の2つの面のうち、対向基板108と対向する面(向かい合う面)を表面とし、その表面の反対側の面を裏面と定義する。同様に、対向基板108の2つの面のうち、アレイ基板101と対向する面(向かい合う面)を表面とし、その表面の反対側の面を裏面と定義する。したがって、液晶層109は、シール領域106の内側、または、封止部106bの内側において、アレイ基板101の表面と対向基板108の表面とに挟まれて保持されている。
 本実施形態の表示パネル100において、アレイ基板101の裏面側には、偏光部材301、導光部材302及び光源303が表示部102と重畳するように配置される。偏光部材301及び導光部材302は、アレイ基板101の裏面側で挟まれた構成となっている。具体的には、偏光部材301及び導光部材302は、アレイ基板101の裏面のうち、後述する屈曲部112より内側の裏面と外側の裏面とに挟まれている。また、光源303は、後述する屈曲部112と対向するように導光部材302の側面に配置される。光源303としては、例えばLED光源を用いることができる。これらの導光部材302及び光源303が、照明装置(バックライト)を構成する。照明装置(バックライト)の構成は、図3の例に限られず、画像表示に必要な光を供給できる構成であればよい。
 また、対向基板108の裏面側には、偏光部材304が配置される。このように、光源303から発した光が導光部材302によって偏光部材301に導かれ、液晶セル110及び偏光部材304を介して観察者に認識される。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、偏光部材、導光部材及び光源といった光学的に作用する部材を「光学部材」と呼ぶ場合がある。
 なお、ここでは液晶セル110を除く他の部材として、偏光部材及び照明装置を設けた例を示したが、さらに他の光学部材(位相差板、反射防止板など)、又は、タッチパネルを設けてもよい。これらの光学部材及びタッチパネルとしては、公知の部材又は公知の構造を用いることが可能である。
 ところで、本実施形態の表示パネル100は、アレイ基板101の支持基板として可撓性を有する基板(例えば、樹脂基板)を用いる。そのため、アレイ基板101は、全体として可撓性を有する。同様に、対向基板108の支持基板として可撓性を有する基板を用いるため、対向基板108も全体として可撓性を有する。したがって、本実施形態の表示パネル100は、図3に示されるように、フレキシブルプリント回路基板104が液晶セル110の背面側に配置されるように折り曲げることが可能である。
 本実施形態の表示パネル100において、畳むように折り曲げられた部分を「屈曲部」と呼ぶ。表示パネル100は、シール領域106に屈曲部112を有する。つまり、表示パネル100は、平面視において、屈曲部112より内側のアレイ基板101の裏面と、屈曲部112より外側のアレイ基板101の裏面とが重畳するように折り曲げられている。このとき、液晶セル110は図1に示した破線112aに沿って折り曲げられるため、シール領域106の一部は、表示パネル100の背面側に位置する。換言すれば、表示パネル100は、シール領域106の一部が、アレイ基板101の裏面と対向する。
 シール領域106は、図1で説明された様に、シール材106aと、封止部106bと、を含む。図3において、封止部106bは、土手(バンク)BAと溝GRとを含む。土手BAは堰、突起部、または、凸部と見做すことも可能である。土手BAは、例えば、対向基板108の表面に設けられており、溝GRはアレイ基板101の表面に設けられている。土手BAの頂面の側の先端部分は、溝GRによって構成される凹部に埋め込まれる様な構成とされている。土手BAは、例えば、対向基板108の表面にアクリル等の樹脂材料を塗布し、フォトリソグラフィによりパターン化して形成することが可能である。樹脂材料で構成される土手BAは、アレイ基板101に設けた溝GRの凹部に埋め込まれるに接しているものの接着はされていない。溝GRは、例えば、図2で説明されたコンタクトホール25の形成と同時に、樹脂層210および絶縁層212をエッチングすることで、アレイ基板101の表面に設けることが可能である。
 封止部106bを土手BAと溝GRとにより構成することにより、液晶層109のシール領域106側への侵入が防止される。また、逆に、シール材106aの表示部102への侵入が防止される。土手BAと溝GRとの詳細については、後述する。
 液晶セル110の表示部102には、アレイ基板101の表面と対向基板108の表面との間のセルギャップを確保するため、複数のスペーサーSPが設けられている。スペーサーSPのおのおのは、アクリル等の樹脂材料で構成された柱状の形状とされている。アレイ基板101の表面と対向基板108の表面との間のセルギャップの間には、液晶層109が充填されて、保持されている。複数のスペーサーSPは、例えば、対向基板108の表面に設けられる。複数のスペーサーSPは、対向基板108上に樹脂材料を塗布し、フォトリソグラフィによりパターン化して形成する。樹脂材料で構成される柱状のスペーサーSPは、アレイ基板101に接しているものの接着はされていない。
 なお、土手BAとスペーサーSPとは、同一の材料で形成するのが良い。しかし、土手BAとスペーサーSPとは、異なる材料により形成しても良い。また、土手BAを第1スペーサーとした場合、スペーサーSPは第2スペーサーと見做すことも可能である。
 以上のように、本実施形態の表示パネル100は、シール領域106において、封止部106bの外側に屈曲部112を有した構造となっており、封止部106bは土手(バンク)BAと溝GRとにより構成される。これにより、液晶層109のシール領域106側への侵入が防止される。また、逆に、シール材106aの表示部102への侵入が防止される。したがって、屈曲部112には、液晶層109が存在しないので、屈曲部112の近傍における表示ムラの発生を防止することが可能である。
 また、屈曲部112では、アレイ基板101と対向基板108とで折り曲げ部分の曲率が異なるため、基板表面に沿った方向における位置ずれが生じやすい。このような基板間の位置ずれは、表示部102において画素102aと遮光部材217との間の位置ずれとなり、結果として、画素102aの開口率の低下を招く場合がある。封止部106bを対向基板108に設けた土手BAとアレイ基板101に設けた溝GRとにより構成することにより、基板(101、108)間の位置ずれを防止する効果もある。
 なお、図3に示すように、シール領域106の外側、すなわち、シール領域106の外周領域の部分に、樹脂材料で構成される接着部106cが配置されても良い。接着部106cは、シール領域106の外側の外部に、シール材106aが流出することを防ぐ役割を果たす。
 図4は、実施形態における表示パネル100の概略の平面図を示す。具体的には、図4は、シール領域106と表示領域102と関係を説明するための概略的な平面図である。なお、その他の構成は、図1-図3と同一であるが、図4には、図面の簡素化の為、画素102a、スペーサーSP、アレイ基板101、対向基板108等の記載は省略されている。
 シール領域106は、矩形形状の液晶セル110を上面側から見た場合、表示領域102の外側の外周に沿って、表示領域102を囲む様に、設けられている。すなわち、シール領域106は、表示部102の外側の外周と、液晶セル110の外周の4つの側面(SF1、SF2、SF3、SF4)との間に設けられる。液晶セル110の外周の4つの側面は、第1側面SF1と、第1側面SF1に対向する第2側面SF2と、第1側面SF1と第2側面SF2との間に設けられた第3側面SF3と、第3側面SF3に対向する第4側面SF4と、を含む。液晶セル110の第4側面SF4の側には、端子部103が設けられている。
 シール領域106は、図3で説明された様に、土手BAと溝GRとを含む封止部106bと、シール材106aと、接着部106cと、を含む。したがって、土手BAと溝GRとを含む封止部106bは、表示領域102の外側の外周に沿って、表示領域102を囲む様に、設けられている。シール材106aは、封止部106bと接着部106cとの間に設けられる。接着部106cは、液晶セル110の外周の4つの側面(SF1―SF4)とシール材106aとの間に設けられる。つまり、シール領域106は、表示領域102の外周から液晶セル110の外周の4つの側面(SF1、SF2、SF3、SF4)へ沿う方向において、土手BAと溝GRとを含む封止部106b、シール材106a、接着部106cの順に、配置されている。
 図3は、図1と同様に、矩形形状の液晶セル110の4つの側面(SF1―SF4)を折り曲げる場合を、例示的に、示しているので、封止部106bは、液晶セル110の4つの側面(SF1―SF4)に対応して設けられるように描かれている。図1で説明された様に、土手BAと溝GRとを含む封止部106bは、少なくとも、液晶セル110の折り曲げられる辺または側面に対応して設けられていればよい。
 次に、図5-図8を用いて、実施形態に係る表示パネル100の製造方法を説明する。図5-図8は、図4のB-B‘線に沿う部分の表示パネル100の断面図を示している。なお、図面の簡素化の為、図2に記載される、薄膜トランジスタ20、保持容量30、ゲート絶縁層204、絶縁層206、共通電極211、絶縁層212、画素電極213、配向膜214、215、カラーフィルタ部材218、および、図3に示される接着部106cの図示は省略されている。
 実施形態に係る表示パネル100の製造方法は、以下の工程を含む。
  1)溝GRが設けられたアレイ基板101を準備するアレイ基板準備工程。
  2)土手BAとスペーサーSPとが設けられた対向基板108を準備する対向基板準備工程。
  3)アレイ基板準備工程と対向基板準備工程との後、対向基板108の表面側とアレイ基板101の表面側とを対向させて、対向基板108とアレイ基板101を張り合わせの為に位置合わせを行う位置合わせ工程。
  4)位置合わせ工程の後、対向基板108とアレイ基板101を張り合わせる張り合わせ工程。
 図5は、対向基板108とアレイ基板101を張り合わせの為に位置合わせを行った状態を示す概略的な断面図である。
 アレイ基板準備工程により準備されたアレイ基板101は、樹脂基板201と、樹脂基板201の表面の一部に形成された下地層202と、下地層202の表面に形成された樹脂層210と、樹脂基板201の表面の他の部分に形成された樹脂層210aと、下地層202と樹脂層210aとの間の樹脂基板201の表面と樹脂層210aの左側面および表面と覆う様に設けられた信号配線SigLと、樹脂基板201の裏面に形成された偏光部材301と、を含む。アレイ基板101は、さらに、液晶セル110の折り曲げ位置112aの内側に設けられた溝GRと、液晶セル110の折り曲げ位置112aの外側に位置する信号配線SigLの上に印刷または描画されたシール材106aと、を含む。シール材106aは、塗布により形成しても良い。
 溝GRは、例えば、樹脂層210を、図2で説明されたコンタクトホール25の形成と同時に、樹脂層210をエッチングすることで、アレイ基板101の表面に形成される。信号配線SigLは、例えば、駆動回路105と画素102aを構成する薄膜トランジスタ20のソース電極207との間の信号配線を例示的に示している。信号配線SigLは、駆動回路105から映像信号が供給され、薄膜トランジスタ20のソース電極207へ映像信号を供給する。なお、信号配線SigLの上には、信号配線SigLを覆う様に、絶縁膜が設けられても良い。
 対向基板準備工程により準備された対向基板108は、ポリイミド等の樹脂材料で構成される樹脂基板219と、樹脂基板219の表面に形成されたバリア層220と、バリア層220の表面に形成された遮光部材217およびオーバーコート層216と、樹脂基板219の裏面に形成された偏光部材304と、を含む。遮光部材217は、例えば、液晶セル110の折り曲げ位置112aの内側から外側に形成される。対向基板108は、さらに、オーバーコート層216の表面に形成されたスペーサーSPと、オーバーコート層216の表面に形成された土手BAと、を含む。
 土手BAは、第1側面Sb1と第2側面Sb2と頂面Tbとを含む。第1側面Sb1と第2側面Sb2と間の幅、すなわち、表示部102から外側に向かう方向における土手BAの幅はW1とされ、土手BAの高さはH1とされている。
 スペーサーSPの高さはH2とされており、土手BAの高さH1より低く設定されている(H2<H1)。
 溝GRは、第1側面Sg1と第2側面Sg2と底面Bgとを含む。第1側面Sg1と第2側面Sg2と間の幅、すなわち、表示部102から外側に向かう方向における溝GRの幅はW2とされ、溝GRの深さはD1とされている。溝GRの幅W2は、土手BAの幅W1より広く形成されている(W2>W1)。
 土手BAの幅W1は、溝GRの幅W2より狭くされて、土手BAの先端部の一部分が溝GRの内部に埋め込むことが出来る様に構成されている。言い換えると、土手BAの頂面Tbが、溝GRの底面Bgに接触することが出来る様に、土手BAの先端部が溝GRの内部に入り込む構成とされている。土手BAの高さH1は、スペーサーSPの高さH2より高く形成される。スペーサーSPの高さH2は、図8で説明されるセルギャップH3を規定することが出来るような高さに設定されている。
 例えば、セルギャップH3が2.8μmとされる場合、スペーサーSPの高さH2は3.0μm程度とすることが可能である。この場合、土手BAの高さH1は3.7μm程度とすることが可能である。土手BAおよびスペーサーSPが0.2μm程度押しつぶされるとした場合、溝GRの深さD1は、例えば、0.7μm程度とすることが可能である。
 スペーサーSPと土手BAとは、対向基板108上に樹脂材料を塗布し、フォトリソグラフィによりパターン化して形成する。土手BAの高さH1がスペーサーSPの高さH2より高いので、例えば、スペーサーSPの高さを土手BAの高さより低くするようなエッチング工程を用いることが出来る。また、ハーフトーンマスクを用いた露光処理を用いることもできる。また、スペーサーSPと土手BAの形成工程を分け、スペーサーSPを形成した後、別途土手BAを形成することも可能である。また、土手BAと重畳する領域にカラーフィルタ部材218を下敷きとして形成しておけば、スペーサーSPと土手BAを同じ高さで同時に形成しても、土手BAをスペーサーSPよりも高く形成することができる。
 図5に示されるように、対向基板108とアレイ基板101を張り合わせの為に位置合わせを行った状態では、土手BAの第1側面Sb1と溝GRの第1側面Sg1とが一致する様に、対向基板108とアレイ基板101とが位置合わせされる。
 なお、図5には記載されていないが、液晶層109を構成する液晶材料は、例えば、ODF(One Drop Fill)方式により、例えば、アレイ基板101の表示部102の中央部分に設けられている。
 図6は、対向基板108とアレイ基板101との間の間隔を狭めた状態を示す概略的な断面図である。具体的には、アレイ基板101の表面側に設けたシール材106aが対向基板108の表面側に押し付けられて、シール材106aの幅が、図5に示されるシール材106aの幅より、広くなった状態である。また、対向基板108とアレイ基板101との間の間隔を狭めたことにより、表示部102側には、液晶層109を構成する液晶材料が広がってきている。
 図7は、対向基板108とアレイ基板101との間の間隔を、図6に示される間隔より、さらに狭めた状態を示す概略的な断面図である。具体的には、土手BAの頂面Tbがわずかに溝GRの凹部に入りこみ、土手BAの第1側面Sb1と溝GRの第1側面Sg1とが接触している状態である。シール材106aは、対向基板108の表面に押しつぶされて、土手BAの第1側面Sb1に接触している。しかし、土手BAの第1側面Sb1の先端側と溝GRの第1側面Sg1の上部側とが接触しているので、シール材106aは、溝GRの凹部の内部には入り込まない。これにより、シール材106aの表示部102への侵入が阻止されている。土手BAの第1側面Sb1と溝GRの第1側面Sg1とが接触することで、シール材106aの侵入防止壁として機能していることになる。一方、液晶層109を構成する液晶材料は、土手BAの近傍まで到達しているが、溝GRの凹部内には入り込んでいない。
 図8は、対向基板108とアレイ基板101とを張り合わせた状態を示す概略的な断面図である。具体的には、対向基板108とアレイ基板101と間の間隔がセルギャップH3とされおり、図5で説明された高さH2のスペーサーSPがセルギャップH3まで押しつぶされた状態である。土手BAおよび溝GRについては、土手BAの頂面Tbが溝GRの底面Bgに接触して押しつぶされると共に、土手BAの第1側面Sb1の先端側と溝GRの第1側面Sg1の全域とが接触している状態である。一方、液晶層109を構成する液晶材料は、土手BAの第2側面Sb2に到達し、また、土手BAの第2側面Sb2と溝GRの第2側面Sg2との間にまで入り込んでいる。
 実施形態によれば、封止部106bは土手BAと溝GRとを含み、土手BAの第1側面Sb1と溝GRの第1側面Sg1とを接触させることで、シール材106aの表示部102への侵入防止壁として機能させる。これにより、シール材106aの表示部102への侵入を阻止することが可能である。
 なお、この例では、土手BAの第1側面Sb1と溝GRの第1側面Sg1とを接触させることで、シール材106aの表示部102への侵入防止壁として機能させたが、土手BAの第2側面Sb2と溝GRの第2側面Sg2とを接触されることで、シール材106aの表示部102への侵入防止壁として機能させることも可能である。この場合、土手BAの第2側面Sb2と溝GRの第2側面Sg2とを接触できるように、土手BAと溝GRとの配置を構成する必要がある。
 (変形例)
 以下変形例について、図面を用いて説明する。
 実施態様では、土手BAの第1側面Sb1と溝GRの第1側面Sg1とを接触されることで、シール材106aの表示部102への侵入防止壁として機能させたが、これに限定されるわけではない。
 (変形例1)
 図9は、変形例1に係る封止部106bの構成を説明するための概略的な断面図である。変形例1では、封止部106bは、土手BAと溝GR2とで構成する。溝GR2の幅W3は、図5に示される溝GRの幅W2より、広くされている。具体的には、溝GR2の幅W3は、土手BAの幅W1より広くされている。土手BAの第1側面Sb1と溝GR2の第1側面Sg1との間には距離d1の隙間が存在している。また、土手BAの第2側面Sb2と溝GR2の第2側面Sg2との間には距離d2の隙間が存在している。したがって、溝GR2の幅W3は、土手BAの幅W1と距離d1およびd2とを加算した値である(W3=d2+W1+d1)。
 この場合、シール材106aの表示部102への侵入防止壁としては、土手BAの第1側面Sb1と、土手BAの頂面Tbと溝GRの底面Bg1との接触面とで構成されることとなる。
 (変形例2)
 図10および図11は、変形例2に係る封止部106bの構成を説明するための概略的な断面図である。変形例2では、封止部106bとして、スペーサーSPの材料とは異なる低弾性の材料から構成された土手BA2を利用する。他の構成は、実施態様と同じである。土手BA2の高さおよびスペーサーSPの高さは、例えば、実施態様と同様に、それぞれH1、H2(<H1)とすることが可能である。すなわち、土手BA2の高さH1は、スペーサーSPの高さH2より高くされている。土手BA2の高さH1は、例えば、3.7μm程度とすることが可能である。スペーサーSPの高さH2は、例えば、3.0μm程度とすることが可能である。なお、図10および図11では、溝GRが設けられていないアレイ基板101が利用される例を示す。ただし、図5に示される様な、溝GRが設けられたアレイ基板101を利用することも可能である。溝GRが設けられたアレイ基板101を利用する場合、溝GRの深さは、図5に示された溝GRの深さより、浅くされても良い。
 図10は、低弾性の材料から構成された土手BA2の頂面Tbがアレイ基板101の表面に接触し、若干押しつぶされている状態を示す概略な断面図である。図11は、対向基板108とアレイ基板101とを張り合わせた状態を示す概略的な断面図である。具体的には、対向基板108とアレイ基板101と間の間隔がセルギャップH3とされおり、スペーサーSPより低弾性の材料から構成された土手BA2が、図10より、さらに押しつぶされている状態である。
 この場合、図10において、シール材106aの表示部102への侵入防止壁としては、土手BA2の第1側面Sb1と、土手BA2の頂面Tbとアレイ基板101の表面との接触面とで構成されることとなる。また、図11において、シール材106aの表示部102への侵入防止壁としては、押しつぶされた土手BA2の第1側面Sb12と、押しつぶされた土手BA2の頂面Tb2とアレイ基板101の表面との接触面とで構成されることとなる。
 変形例2によれば、スペーサーSPより低弾性の材料から構成された土手BA2を利用することにより、実施態様および変形例1と同様に、シール材106aの表示部102への侵入が防止可能である。
 (シール材の形成方法)
 次に、図面を用いて、シール材106aのアレイ基板101の表面への形成方法について説明する。
 図12は、シール材の塗布時の断面プロファイルを示す図である。図11において、縦軸は、シール材の塗布時の高さ(μm)を示し、横軸はシール材の塗布時のシール幅(mm)を示す。シール材106aの塗布時の断面積は、約2.26mmとしている。なお、セルギャップは2.8μmとし、シール材106aの幅が約800μmとなるまで押しつぶされると想定する。
 図12に示されるように、シール材106aをアレイ基板101の表面へ塗布した時、シール幅が約0.25mmの部分において、シール材106aの塗布時の高さが最高となっており、その高さは約12.8μm-13.0μmである。シール材106aの高さは、シール幅の約0.25mmの部分を中心として、その左側および右側へ行くにしたがってその高さが徐々に低くなるような断面プロファイルである。
 図13は、図12に示される様な断面プロファイルのシール材を押しつぶした時のシール材の幅の変化を示す図である。なお、図13において、縦軸の値(Y)は、シール材の断面積をシール材の幅(X)で割った値である。ここで、図13では、シール材の断面積を概略で計算して2400μm(幅200μm×高さ12μm)として、Y=2400/Xの関係を示している。例えば、塗布時において、約12μmの高さのシール材を、6μmの高さになるまで押しつぶすと、シール幅が約400μmになることを示している。また、塗布時において、約12μmの高さのシール材を、2μmの高さになるまで押しつぶすと、シール幅が約1200μmになることを示している。
 図14A、図14B、図14Cは、シール材の印刷(描画)位置と封止部106b(土手BAまたは溝GR)の位置と関係を示している。なお、塗布時におけるシール材106aの印刷精度は、±75μmとする。また、図12に示される様な断面プロファイルのシール材を、セルギャップ2.8μmまで押しつぶして、シール材106aの幅が800μmまで広がったとする。なお、シール材106aは、押しつぶされて、均等に内部側および外部側へ広がるものとする。つまり、シール材106aは、シール材106aの中心位置C1に対して、内部側へ幅L1、外部側へ幅L1広がるものとする。シール材106aの幅が800μmまで広がったとすると、幅L1は、400μm(L1=400μm)である。
 図14Aは、設計値通りに形成されたシール材106aの位置を示す図である。具体的には、土手BAの第1側面Sb1とシール材106aの内部側の端部Eの位置と一致している状態である。すなわち、シール材の印刷(描画)時の中心位置が設計値と一致している状態である(誤差:0μm)。この場合、シール材106aの中心位置C1とシール材の印刷時の中心位置とは一致している。したがって、液晶層109は表示部102の領域内に存在し、シール領域106へ侵入していない。また、シール材106aは、シール領域106の内部に存在し、表示部102の領域へ侵入していない。
 図14Bは、設計値より内側に形成されたシール材106aの位置を示す図である。具体的には、シール材106aの内部側の端部Eの位置が、表示部102の領域内に存在する状態である。この場合、シール材の印刷時の中心位置C0に対して、シール材106aの中心位置C1が内側(土手BAの方向)へ75μm移動している状態である(誤差:+75μm)。したがって、シール材106aが表示部102の領域まで侵入しているので、表示部102に非表示領域が発生することとなる。
 図14Cは、設計値より外側に形成されたシール材106aの位置を示す図である。具遺体的には、液晶層109が、シール領域106内に存在する状態である。この場合、シール材の印刷時の中心位置C0に対して、シール材106aの中心位置C1が外側へ75μm移動している状態である(誤差:-75μm)。したがって、液晶層109が、シール領域106(屈曲部112)内に侵入しているので、好ましくない。
 図15は、実施形態に係るシール材の印刷位置を説明するための図である。シール材106aの幅が800μmまで広がるとした場合、シール材の印刷時の中心位置C0は、土手BAから外側に、475μm±75μmの位置とする必要があった。図15においては、シール材の印刷時の中心位置C0は、土手BAから外側に、400μmとして設定されている。この場合、シール材の印刷時の中心位置がC2で示されるように、内側(土手BAの方向)に+75μm移動しても良い様に設計する必要がある。シール材の印刷時は、図12で示される断面プロファイルによってシール材が印刷されて、アレイ基板101と対向基板108との間隔が狭められ、シール材が図13で説明された様に押しつぶされていくものとする。この場合、シール材106aの内部側の端部Eが土手BAの第1側面Sb1に到達する時、図7で説明された様に、土手BAの第1側面Sb1が溝GRの第1側面Sg1に接触していることが必要である。また、図10で説明された様に、低弾性の土手BA2の頂面Tbがアレイ基板101の表面に接している必要がある。この時、シール材の印刷時の中心位置C2から土手BAの第1側面Sb1までの距離L2は、325μmの様な値である。この時、また、押しつぶされているシール材106aの幅(L2×2)は、325μm×2(=650μm)となっている。したがって、図13から理解されるように、この時、土手BAの高さH1は、3.7μm程度必要であることがわかる。本発明はこれらの数値に限定されるわけではない。
 実施態様および変形例1において、土手BAを対向基板108に設け、溝GRをアレイ基板101に設けた例を説明したが、これに限定されない。土手BAをアレイ基板101に設け、溝GRを対向基板108に設けることも可能である。
 変形例2において、低弾性の土手BA2を対向基板108に設けた例を説明したが、これに限定されない。低弾性の土手BA2をアレイ基板101に設けることも可能である。
 また、実施態様、変形例1および変形例2において、複数のスペーサーSPを対向基板108に設けた例を説明したが、これに限定されない。複数のスペーサーSPをアレイ基板101に設けることも可能である。複数のスペーサーSPの内、一部のスペーサーSPを対向基板108に設け、残りの他のスペーサーSPをアレイ基板101に設けることも可能である。
 また、樹脂基板201および樹脂基板219のそれぞれは、ガラス基板へ変更されてもよい。
 本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
 本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
 また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
 上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
 1:表示装置
 100:表示パネル
 101:アレイ基板
 102:表示部(表示領域)
 106:シール領域
 106a:シール材
 106b:封止部
 106c:接着部
 108:対向基板
 109:液晶層
 SP:スペーサー
 BA、BA2:土手(バンク)
 GR、GR2:溝

Claims (10)

  1.  第1基板と、
     第2基板と、
     前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、を含み、
     前記第1基板と前記第2基板は、表示領域と、前記表示領域の周辺の額縁領域と、を有し、
     前記額縁領域は、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたシール材と、前記液晶層と前記シール材との間に設けられた封止部と、を含み、
     前記封止部は、
      前記第1基板および前記第2基板の一方に設けられた土手と、
      前記第1基板および前記第2基板の他方に設けられた溝と、を含み、
     前記土手の頂面は、前記溝の底面に接している、
     表示装置。
  2.  請求項1において、
     前記液晶層が設けられた領域において、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたスペーサーを含み、
     前記土手の高さは、前記スペーサーの高さより高い、表示装置。
  3.  請求項2において、
     前記土手は側面を有し、
     前記溝は側面を有し、
     前記土手の前記側面は、前記溝の前記側面に接している、表示装置。
  4.  請求項1において、
     前記第1基板および前記第2基板は、可撓性を有する、表示装置。
  5.  請求項4において、
     前記シール材が設けられた領域において、前記第1基板および前記第2基板が折り曲げられた屈曲部を有する、表示装置。
  6.  請求項1において、
     前記封止部は、前記液晶層を囲む様に、枠状に設けられる、表示装置。
  7.  第1基板と、
     第2基板と、
     前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、
     前記液晶層の設けられた領域において、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたスペーサーと、を含み、
     前記第1基板と前記第2基板は、表示領域と、前記表示領域の周辺の額縁領域と、を有し、
     前記額縁領域は、シール材と、前記液晶層と前記シール材との間に設けられた封止部と、を含み、
     前記封止部は、前記第1基板および前記第2基板の一方に設けられた土手を含み、
     前記土手は、前記スペーサーより低弾性である、
     表示装置。
  8.  請求項7において、
     前記第1基板および前記第2基板は、可撓性を有する、表示装置。
  9.  請求項8において、
     前記シール材が設けられた領域において、前記第1基板および前記第2基板が折り曲げられた屈曲部を有する、表示装置。
  10.  請求項7において、
     前記封止部は、前記液晶層を囲む様に、枠状に設けられる、表示装置。
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