WO2020036020A1 - 表示装置 - Google Patents

表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020036020A1
WO2020036020A1 PCT/JP2019/027267 JP2019027267W WO2020036020A1 WO 2020036020 A1 WO2020036020 A1 WO 2020036020A1 JP 2019027267 W JP2019027267 W JP 2019027267W WO 2020036020 A1 WO2020036020 A1 WO 2020036020A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
insulating layer
layer
insulating film
liquid crystal
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/027267
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋祐 兵頭
敏行 日向野
青木 良朗
真一郎 岡
Original Assignee
株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
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
Publication of WO2020036020A1 publication Critical patent/WO2020036020A1/ja
Priority to US17/148,637 priority Critical patent/US11119351B2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix
    • 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
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • 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
    • G02F1/133345Insulating layers
    • 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
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • G06F1/1652Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing the display being flexible, e.g. mimicking a sheet of paper, or rollable
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly
    • H04M1/0268Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly including a flexible display panel
    • 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
    • G02F1/133305Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
    • 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
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13452Conductors connecting driver circuitry and terminals of panels
    • 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
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G02F1/13685Top gates

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and is particularly applicable to a flexible display device.
  • a display device having flexibility includes an array substrate on which pixel electrodes and thin film transistor circuit elements are formed on a resin substrate such as a PI film, and an opposing substrate on which a color filter and the like are formed on a resin substrate such as a PI film.
  • a liquid crystal layer provided between the array substrate and the opposing substrate, and a sealing material for sealing the liquid crystal layer between the array substrate and the opposing substrate.
  • a flexible display device can bend the end of a liquid crystal panel. By bending the edge of the liquid crystal panel, the frame region provided on the outer periphery of the display region can be positioned on the side surface or the back surface of the display device. This makes it possible to provide a display device with a narrow frame or without a frame. However, when the edge of the liquid crystal panel is bent, the wiring formed in the bent liquid crystal panel region may be disconnected.
  • An object of the present invention is to provide a display device capable of preventing disconnection of a wiring even when an edge of a liquid crystal panel is bent.
  • the display device includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, wherein the first substrate and the second substrate are A display region, and a frame region around the display region, wherein the frame region has a sealing material provided between the first substrate and the second substrate, and the second substrate A first laminated layer comprising a first inorganic insulating film, a light-blocking member, and an overcoat film on the liquid crystal layer side of the second resin substrate in the display region; In the region, a second laminated layer including the light shielding member and the overcoat film is provided on the liquid crystal layer side of the second resin substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a display device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pixel structure of a display panel according to the embodiment. It is a figure showing the section composition in the display panel concerning an embodiment.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display portion and a bent portion of the display panel according to the embodiment
  • FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the display portion
  • FIG. FIG. 4C is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a modified example 1 of a bent portion. It is a figure showing the manufacturing method of the counter substrate concerning an embodiment.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion according to Modification Examples 2 to 4, and FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion according to Modification Example 2, and FIG. 7) is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion according to Modification 3, and FIG. 7C is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion according to Modification 4.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a display device according to a comparative example.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion along the line AA in FIG. 8.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a flexible display device according to a comparative example.
  • the display device includes an array substrate 101, a counter substrate 108, and a liquid crystal layer 109 interposed between the array substrate 101 and the counter substrate 108.
  • a polarizing member 301 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 sealant 106a in the seal region 106.
  • the bending start position of the flexible display device is shown as 112a, and the bent portion 112 is on the right side of the bending start position 112a.
  • the bent portion 112 is formed by bending the array substrate 101 and the counter substrate 108 in a region where the sealant 106a is provided.
  • the bent portion 112 since the end (indicated by line X1) of the seal region 106 is provided on the left side of the bending start position 112a, the bent portion 112 includes the sealant 106a but does not include the liquid crystal layer 109.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the bent portion along the line AA in FIG.
  • the counter substrate 108 includes an overcoat layer (OC) 216 provided on the sealing material (SL) 106a, a light shielding member (BM) 217 provided on the overcoat layer 216, An insulating film 220 made of an inorganic insulating material provided on the member 217 and a resin substrate 219 provided on the insulating film 220 are provided.
  • the insulating film 220 is formed of an inorganic insulating film such as silicon nitride (SiN) or silicon oxide (SiO), and has a role of stopping moisture transmitted from the resin substrate 219.
  • the overcoat layer 216 is a layer for planarizing the surface and is made of an organic insulating material.
  • the array substrate 101 includes a resin substrate 201, a first organic insulating layer 210a made of an organic insulating material provided on the resin substrate 201, a wiring 230 provided on the first organic insulating layer 210a, and a wiring 230 And a second organic insulating layer 210b made of an organic insulating material.
  • the wiring 230 may be disconnected.
  • the cause of the disconnection of the wiring 230 is that when the display device is bent at the bent portion 112, cracks (cracks or cracks) occur in the insulating film 220 made of an inorganic insulating film which is weak to bend, and the cracks generated in the insulating film 220 It is considered that cracks are also generated in the coat layer 216 and the sealant 106a, and the cracks propagated between the respective layers propagate to the wires 230, so that the wires 230 are disconnected.
  • the neutral plane NP is a plane on which neither a compressive strain nor a tensile strain occurs when a rigid body is bent. It is known that the position of the neutral plane NP of the multilayer film is determined by the Young's modulus and the film thickness of each layer. In FIG. 9, the neutral plane NP is considered to be located below and near the overcoat layer 216.
  • disconnection of the wiring 230 is prevented by the following configuration.
  • the thickness of the insulating film 220 where cracks occur at the bent portion 112 is reduced.
  • the position of the neutral plane NP moves from the position shown in FIG. 9 to the array substrate 101 side (downward). Due to the movement of the position of the neutral plane NP, the overcoat layer 216 and the light shielding member 217 are separated from the position of the neutral plane NP. As a result, stress generated in the overcoat layer 216 and the light shielding member 217 increases, and more strain may be generated in the overcoat layer 216 and the light shielding member 217.
  • the overcoat layer 216 and the light shielding member 217 do not withstand the increased strain, cracks will occur in the overcoat layer 216 and the light shielding member 217. Therefore, the thickness of the insulating film 220 is reduced, and the position of the neutral plane NP is controlled. Thereby, generation of cracks in the overcoat layer 216 and the light shielding member 217 is suppressed. In general, cracks are less likely to occur in the thinned insulating film 220 in consideration of the defect ratio in the insulating film 220.
  • a liquid crystal display device is disclosed as an example of a display device.
  • This 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, a vehicle-mounted device, and a game device.
  • inside and outside indicate the relative positional relationship between the two parts based on the display area. That is, “inside” refers to a side relatively closer to the display area with respect to one part, and “outside” refers to a side relatively far from the display area with respect to one part. However, the definitions of “inside” and “outside” here are in a state where the liquid crystal display device is not bent.
  • Display device refers to all display devices that display images 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-optic layer, or to a structure in which another optical member (eg, a polarizing member, a backlight, a touch panel, or the like) is attached to the display cell.
  • the “electro-optic layer” may include a liquid crystal layer, an electrochromic (EC) layer, and the like, unless technical inconsistency arises. Therefore, in the embodiments described below, a liquid crystal panel including a liquid crystal layer will be described as an example of a display panel, but application to a display panel including another electro-optical layer described above is not excluded.
  • the display device 1 according to the embodiment has 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 the embodiment.
  • the display panel 100 includes an array substrate 101, a display portion 102, a terminal portion 103, a flexible printed circuit board 104, a drive circuit 105, a seal region 106, and a counter substrate 108.
  • the display panel 100 has a display area and a frame area provided therearound.
  • 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 member 106a and a sealing portion 106b for preventing the seal member 106a from entering the display unit 102.
  • optical members such as a polarizing member and a backlight is omitted in FIG. 1 for the sake of simplicity, these optical members will be described later.
  • the display panel 100 is not limited to a rectangular shape, and may have another shape.
  • 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 over a flexible substrate (eg, a resin substrate of polyimide or the like).
  • the display unit 102 is an area configured by arranging a plurality of pixels 102a in a row direction and a column direction.
  • the display unit 102 may be called 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 of each pixel 102a by controlling the ON / OFF operation of the switching element according to the supplied video signal. That is, the above-described display portion 102 indicates an area 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 a “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 a surface of a resin substrate (second resin substrate) 201 made of a resin material such as polyimide.
  • the thin film transistor 20 is 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. Each of these elements can be made of a known material.
  • a first organic insulating layer 210a and a second organic insulating layer 210b composed of an organic insulating film of acrylic or the like are provided, and unevenness caused by the thin film transistor 20 is flattened.
  • the wiring 230 is provided on the first organic insulating layer 210a, and the second organic insulating layer 210b is provided on the first organic insulating layer 210a and the wiring 230.
  • the wiring 230 is connected to, for example, the source electrode 207 and a common electrode 211 described later.
  • the wiring 230 includes a wiring connected to the driving circuit 105.
  • a pixel electrode 213 is provided over the common electrode 211 with an insulating layer (second inorganic 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 it is not limited to this.
  • the pixel electrode 213 is made of a transparent conductive film such as ITO, like the common electrode 211.
  • the common electrode 211 can be called a first transparent electrode, and the pixel electrode 213 can be called a second transparent electrode.
  • the pixel electrode 213 is electrically connected to the drain electrode 208 via a contact hole 25 provided in the first organic insulating layer 210a, the second organic insulating layer 210b, and the insulating layer 212.
  • FIG. 2 shows that a plurality of pixel electrodes 213 are provided, actually, the pixel electrode 213 in a plan view has a pattern shape in which a plurality of slits are formed. That is, the pixel electrode 213 in a plan view has a shape in which a plurality of linear electrodes arranged adjacent to each other are connected at ends.
  • FIG. 2 illustrates a configuration example in which one contact hole 25 is provided in the first organic insulating layer 210a, the second organic insulating layer 210b, and the insulating layer 212; however, the present invention is not limited to this. For example, the following configuration is also possible.
  • a first contact hole is provided in the first organic insulating layer 210a, and a metal wire composed of the same layer as the wire 230 is provided so as to cover the first contact hole, and the metal wire and the drain electrode 208 are electrically connected. I do. Then, a second contact hole is provided in the second organic insulating layer 210b and the insulating layer 212 to connect the pixel electrode 213 to a metal wiring.
  • an electric field (referred to as 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 method is called an FFS (Fringe Field Switching) method.
  • 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
  • a vertical electric field is formed between a pixel electrode provided on the array substrate side and a common electrode provided on the opposing substrate side, and a vertical alignment (VA) method is used in which the vertical electric field controls liquid crystal alignment. You may.
  • An alignment film 214 is provided on the pixel electrode 213.
  • elements from the resin substrate 201 to the alignment film 214 are collectively called an array substrate 101.
  • a video signal is supplied to the pixel electrode 213 via the thin film transistor 20.
  • the video signal is supplied to the source electrode 207 of the thin film transistor 20 and transmitted to the drain electrode 208 by controlling the gate electrode 205.
  • a video signal is supplied from the drain electrode 208 to the pixel electrode 213.
  • the liquid crystal layer 109 is held on the alignment film 214. As described above, the liquid crystal layer 109 is held between the array substrate 101 and the counter substrate 108 by being surrounded by the seal region 106. That is, the seal region 106 is provided in a frame shape so as to surround the liquid crystal layer 109. Note that 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 (overcoat film) (OC) 216 is provided on the alignment film 215.
  • the overcoat layer 216 includes a light-blocking member (BM) 217 made of a resin material containing a black pigment or a black metal material, and a color made of a resin material containing a pigment or a dye corresponding to each color of RGB. Undulation caused by the filter member (CF) 218 is flattened.
  • An inorganic insulating film (first inorganic insulating film) 220 such as silicon nitride or silicon oxide is disposed on the light shielding member 217 and the color filter member 218. Then, a resin substrate (first resin substrate) 219 made of a resin material such as polyimide is disposed on the inorganic insulating film 220. Actually, the opposing substrate 107 is formed by laminating the light shielding member 217, the color filter member 218, the overcoat layer 216, and the alignment film 215 on one surface of the resin substrate 219. When the moisture permeability of the resin substrate 219 is high, the inorganic insulating film 220 is formed between the resin substrate 219 and the color filter member 218 to improve water resistance or to relieve stress.
  • first inorganic insulating film 220 such as silicon nitride or silicon oxide is disposed on the light shielding member 217 and the color filter member 218.
  • a resin substrate (first resin substrate) 219 made of a resin material such as polyimi
  • the display unit 102 includes the 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 wiring connected to each pixel 102a.
  • the flexible printed circuit board 104 is electrically connected to the terminal unit 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.
  • a drive circuit 105 composed of an IC chip is provided on the flexible printed circuit board 104.
  • the driving circuit 105 supplies the display unit 102 with a video signal supplied to the pixel electrode of each pixel 102a and a driving signal for controlling the thin film transistor of each pixel 102a.
  • FIG. 1 illustrates an example in which a driving circuit 105 including an IC chip is provided on a flexible printed circuit board 104 in order to control a thin film transistor 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 using a thin film transistor.
  • the drive circuit 105 including an IC chip can be provided on the array substrate 101 outside the seal region 106 by a COG (Chip On On Glass) method.
  • COG Chip On On On Glass
  • the seal region 106 is provided between the array substrate 101 and the opposing substrate 108, and bonds the array substrate 101 and the opposing substrate 108, and a liquid crystal layer 109 (see FIG. 1) between the array substrate 101 and the opposing substrate 108. 2).
  • the counter substrate 108 is shown by a broken line in FIG.
  • the opposing substrate 108 includes a light blocking 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 member 106 a formed of a resin member, a sealing portion 106 b serving as a weir or a bank (bank) for preventing the inner liquid crystal layer 109 from flowing out to the outer sealing region 106. including.
  • the sealing portion 106b also has a role of preventing the outer sealing material 106a 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 section 106b includes a resin member provided outside the display section 102, that is, along the outer periphery of the display section 102.
  • the sealing portion 106b also has a role of securing a cell gap in the bent portion and preventing displacement of the array substrate 101 and the counter substrate 108.
  • a broken line 112 a 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 106 b and the outside of the seal region 106 folds the display panel 100.
  • Position (the position where the bend starts).
  • the bending position of the liquid crystal cell 110 indicated by the broken line 112a is between the inside of the sealing region 106 and the outside of the sealing region 106, or between the outside of the sealing portion 106b and the outside of the sealing region 106, Is set to In the present embodiment, the bending position is set outside the display unit 102.
  • the reason is that if the liquid crystal layer 109 is present in a bent portion (112) as a bent portion shown in FIG. 3 described later, display unevenness may occur. In order to prevent the occurrence of display unevenness, the liquid crystal layer 109 does not exist at the bent portion (112).
  • FIG. 1 exemplarily shows a case where four sides of the liquid crystal cell 110 having a rectangular shape are bent. Therefore, the sealing portion 106b is provided so as to correspond to the four sides of the liquid crystal cell 110. It is drawn.
  • the sealing part 106b is provided corresponding to the one side.
  • the sealing portions 106b are provided corresponding to the two sides. That is, the sealing portion 106b may be provided at least corresponding to the side of the liquid crystal cell 110 where the liquid crystal cell 110 is bent.
  • FIG. 1 shows an example in which the liquid crystal cell 110 has a rectangular shape.
  • the liquid crystal cell 110 may have a structure in which corners are cut out instead of a rectangular shape.
  • the cutout structure can be formed without affecting the display as long as it is outside the seal region 106.
  • 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 dashed line indicated by A-A ', and a part thereof is bent.
  • the surface facing the opposing substrate 108 (facing surface) is defined as the front surface, and the surface opposite to that surface is defined as the back surface.
  • the surface facing the array substrate 101 (the surface facing the array substrate) is defined as the front surface, and the surface opposite to the surface is defined as the 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.
  • a polarizing member 301, a light guide member 302, and a 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 configured to be sandwiched on the back side of the array substrate 101.
  • the polarizing member 301 and the light guide member 302 are sandwiched between the back surface inside and outside the bent portion 112 described later among the back surface of the array substrate 101.
  • the light source 303 is disposed on a side surface of the light guide member 302 so as to face a bent portion 112 described later.
  • an LED light source can be used.
  • the light guide member 302 and the light source 303 constitute a lighting device (backlight).
  • the configuration of the illumination device (backlight) is not limited to the example in FIG. 3 and may be any configuration that can supply light necessary for image display.
  • a polarizing member 304 is disposed on the back surface side of the counter substrate 108. As described above, the light emitted from the light source 303 is guided to the polarizing member 301 by the light guiding member 302, and is recognized by the observer via the liquid crystal cell 110 and the polarizing member 304.
  • optically acting members such as a polarizing member, a light guide member, and a light source may be referred to as “optical members”.
  • a polarizing member and an illuminating device are provided as members other than the liquid crystal cell 110
  • another optical member a retardation plate, an anti-reflection plate, or the like
  • a touch panel is provided. Is also good.
  • Known members or known structures can be used as these optical members and touch panels.
  • a flexible substrate for example, a resin substrate
  • the array substrate 101 has flexibility as a whole.
  • the counter substrate 108 also has flexibility as a whole. Therefore, the display panel 100 of the present embodiment can be bent such that the flexible printed circuit board 104 is disposed on the back side of the liquid crystal cell 110 as shown in FIG.
  • a portion that is folded 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.
  • the bent portion 112 can also be called a frame region. 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 112a 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 faces the back surface of the array substrate 101.
  • the sealing region 106 includes the sealing material 106a and the sealing portion 106b as described with reference to FIG. 3, the sealing portion 106b can be formed by, for example, applying a resin material such as acrylic to the surface of the counter substrate 108 and patterning the resin material by photolithography.
  • a resin material such as acrylic
  • 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 gap between the surface of the array substrate 101 and the surface of the counter substrate 108.
  • the plurality of spacers SP are provided, for example, on the surface of the counter substrate 108.
  • the plurality of spacers SP are formed by applying a resin material on the opposite substrate 108 and patterning the same by photolithography.
  • the columnar spacers SP made of a resin material include those that are in contact with the array substrate 101 as main spacers and those that are not in contact with the array substrate 101 as sub-spacers in a normal use state.
  • 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 sealing region 106. This prevents the liquid crystal layer 109 from entering the seal region 106 side. Conversely, intrusion of the sealing material 106a into the display unit 102 is prevented. 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.
  • an adhesive portion 106 c made of a resin material may be arranged outside the seal region 106, that is, outside the seal region 106.
  • the bonding portion 106c serves to prevent the sealing material 106a from flowing out of the outside of the sealing region 106.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic layer configuration of a display portion and a bent portion of the display panel according to the embodiment.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display unit.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the bent portion.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view illustrating a configuration according to a first modification of the outline of the bent portion.
  • the counter substrate 108 includes an overcoat layer (OC) 216 provided on the liquid crystal layer 109 and a light shielding member (OC) provided on the overcoat layer 216.
  • BM 217 and color filter member (CF) 218, insulating film (first inorganic insulating film) 220 provided on light blocking member 217 and color filter member 218, and resin substrate provided on insulating film 220 (First resin substrate) 219.
  • the inorganic insulating film 220, the light blocking member 217, the color filter member 218, and the overcoat layer 216 can be collectively referred to as a first laminated layer.
  • the insulating layer 220 functions as a barrier layer that prevents moisture transmitted from the resin substrate 219 from being transmitted to the liquid crystal layer side.
  • the illustration of the alignment film 215 of the counter substrate 108 is omitted for simplification of the drawing.
  • array substrate 101 includes resin substrate 201, insulating layer (first inorganic insulating layer) 240 provided on resin substrate 201, and insulating layer 240 And a first organic insulating layer 210a provided on the substrate.
  • the insulating layer 240 represents an insulating layer formed of a multilayer inorganic insulating material including the base layer 202, the gate insulating layer 204, and the insulating layer 206.
  • the insulating layer 240 is formed of silicon nitride (SiN), silicon oxide (SiO), or the like, and functions as a barrier layer that prevents moisture transmitted from the resin substrate 201 from being transmitted to the liquid crystal layer.
  • the array substrate 101 is provided on the wiring 230 provided on the first organic insulating layer 210a, the second organic insulating layer 210b provided on the wiring 230, and provided on the second organic insulating layer 210b.
  • the wiring 230 is made of a single layer or a laminated metal material such as titanium (Ti), aluminum (Al), molybdenum (Mo), and tungsten (W).
  • the insulating layer 240, the first organic insulating layer 210a, the wiring 230, and the second organic insulating layer 210b can be collectively referred to as a third stacked layer.
  • illustration of the semiconductor layer 203, the gate electrode 205, the source electrode 207, the drain electrode 208, the pixel electrode 213, and the alignment film 214 is omitted for simplification of the drawing.
  • opposed substrate 108 is provided on overcoat layer (OC) 216 provided on sealant (SL) 106a and on overcoat layer 216. It has a light-blocking member (BM) 217 and a resin substrate 219 provided on the light-blocking member 217.
  • the light shielding member 217 and the overcoat layer 216 can be collectively referred to as a second laminated layer.
  • the array substrate 101 includes a resin substrate 201, a first organic insulating layer 210a provided on the resin substrate 201, a wiring 230 provided on the first organic insulating layer 210a, and a wiring 230 And a second organic insulating layer 210b provided on the substrate.
  • the first organic insulating layer 210a, the wiring 230, and the second organic insulating layer 210b can be collectively referred to as a fourth stacked layer.
  • the insulating film 220, the insulating layer 212, and the insulating film 240 (the base layer 202, the gate insulating layer 204, and the insulating layer 206) provided in the display portion 102 are deleted.
  • FIG. 4B differs from FIG. 9 in that the insulating film 220 formed of an inorganic insulating material and provided on the light-blocking member 217 is omitted. That is, in the bent portion 112, the insulating film 220 itself where the crack occurs is removed.
  • FIG. 4C is different from FIG. 4B in that a thin insulating film (second inorganic insulating film) 220 a is formed on the light-blocking member 217. Is provided.
  • the insulating film 220a is composed of an inorganic insulating film such as silicon nitride (SiN) or silicon oxide (SiO). That is, the thin insulating film 220a is provided between the resin substrate (second resin substrate) 219 and the second stacked layer (217, 216).
  • the other configuration is the same as that of FIG.
  • the thickness d1 of the insulating film 220a in the bent portion 112 is smaller than the thickness d2 of the insulating film 220 in the display portion 102 shown in FIG. (D1 ⁇ d2).
  • the thickness d2 of the insulating film 220 is, for example, about 500 nm (nanometer), and the thickness d1 of the insulating film 220a is, for example, about 100 nm to 125 nm (the thickness d1 is 1 / of the thickness d2). From about 1/5).
  • the position of the neutral plane NP becomes lower than the position of the neutral plane NP shown in FIG. Go to). Due to the movement of the position of the neutral plane NP, the overcoat layer 216 and the light shielding member 217 are separated from the position of the neutral plane NP. As a result, the stress generated in the overcoat layer 216 and the light shielding member 217 increases, and more strain may be generated in the overcoat layer 216 and the light shielding member 217. If the overcoat layer 216 and the light shielding member 217 do not withstand the increased strain, cracks will occur in the overcoat layer 216 and the light shielding member 217. Therefore, as shown in FIG. 4C, the position of the neutral plane NP is controlled by providing a thin insulating film 220a.
  • the thin insulating film 220a is provided between the resin substrate 219 and the light shielding member 217, when the moisture permeability of the resin substrate 219 is high, the water resistance of the bent portion 112 can be improved.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the method of manufacturing the opposing substrate according to the embodiment.
  • a method for manufacturing the counter substrate 108 in the case where the insulating film 220 is formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method will be described.
  • Step S1 Prepare a glass substrate.
  • Step S2 Next, a resin material such as polyimide is formed on a glass substrate to form a resin substrate 219.
  • Step S3 Next, an insulating film 220 such as silicon nitride or silicon oxide is formed on the resin substrate 219 by the CVD method.
  • an insulating film 220 such as silicon nitride or silicon oxide is formed on the resin substrate 219 by the CVD method.
  • Step S4 Next, the portion of the insulating film 220 corresponding to the bent portion 112 is patterned by dry etching to remove all or part of the portion of the insulating film 220 corresponding to the bent portion 112. In the case of FIG. 4B, the portion of the insulating film 220 corresponding to the bent portion 112 is entirely removed. In the case of FIG. 4C, a part of the insulating film 220 corresponding to the bent portion 112 is partially removed to form a thin insulating film 220a. The insulating film 220 of the display unit 102 is covered with a mask so as not to be patterned by dry etching.
  • Step S5 Next, the light shielding member 217 is formed using a resin material containing a black pigment or a black metal material.
  • a light-blocking member 217 is formed over the insulating film 220 of the display portion 102 and over the resin substrate 219 of the bent portion 112.
  • a light-blocking member 217 is selectively formed over the insulating film 220 of the display portion 102 and the insulating film 220a of the bent portion 112.
  • a step of selectively forming a film of the color filter member 218 is added.
  • Step S6 Next, an overcoat layer 216 is formed on the light shielding member 217 and the color filter member 218.
  • the counter substrate 108 is formed.
  • FIG. 6 is a diagram showing another method of manufacturing the counter substrate according to the embodiment.
  • a method for manufacturing the counter substrate 108 in the case where the insulating film 220 is formed by a sputtering method will be described.
  • Step S10 Prepare a glass substrate.
  • Step S11 Next, a resin material such as polyimide is formed on a glass substrate to form a resin substrate 219.
  • Step S12 The insulating film 220 is patterned and formed on the resin substrate 219 by mask sputtering.
  • the portion of the resin substrate 219 corresponding to the bent portion 112 is covered with a mask so that the insulating film 220 is not formed.
  • an insulating film 220a having a desired film thickness is formed on the resin substrate 219, and then the portion of the insulating film 220a corresponding to the bent portion 112 is covered with a mask.
  • a technique such as forming the insulating film 220 of the display portion 102 with a ring can be employed.
  • Step S13 Next, a light shielding member 217 is formed using a resin material containing a black pigment or a black metal material.
  • a light-blocking member 217 is selectively formed over the insulating film 220 of the display portion 102 and over the resin substrate 219 of the bent portion 112.
  • a light-blocking member 217 is selectively formed over the insulating film 220 of the display portion 102 and the insulating film 220a of the bent portion 112.
  • a step of selectively forming a film of the color filter member 218 is added.
  • Step S14 Next, an overcoat layer 216 is formed on the light shielding member 217 and the color filter member 218.
  • the counter substrate 108 is formed.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a bent portion according to Modification Examples 2 to 4.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion according to the second modification.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion according to the third modification.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a bent portion according to Modification 4.
  • the position of the neutral plane NP moves downward due to the removal of the insulating film 220.
  • Modifications 2 to 4 are based on the premise that cracks do not occur in the overcoat layer 216 and the light blocking member 217 even when the neutral coating NP moves downward.
  • FIG. 7A is different from FIG. 4B in that the second organic insulating layer 210b and the sealing material are provided on the second organic insulating layer 210b.
  • an insulating layer (third inorganic insulating layer) 212a having a small thickness is provided between the insulating layer 106a and the insulating layer 106a. That is, the insulating layer 212a is provided between the sealing material 106a and the fourth stacked layer (210a, 230, 210b).
  • the insulating layer 212a is composed of an inorganic insulating film such as silicon nitride (SiN) or silicon oxide (SiO).
  • the thickness d3 of the insulating layer 212a is smaller than the thickness d4 of the insulating layer 212 illustrated in FIG. 4A (d3 ⁇ d4).
  • FIG. 4B when the insulating film 220 itself is removed from the bent portion 112, the position of the neutral plane NP moves downward, but the insulating film 212a becomes closer to the neutral plane NP. The occurrence of cracks in the insulating film 212a is suppressed. In addition, in the insulating film 212a, considering the defect ratio in the insulating film 212a, cracks are unlikely to occur, so that disconnection of the wiring 230 can be prevented.
  • the other configuration is the same as that of FIG.
  • FIG. 7B is different from FIG. 4B in that the difference between FIG. 7B and the first organic insulating layer 210a is on the resin substrate 201 or between the resin substrate 201 and the first organic insulating layer 210a.
  • an insulating layer (fourth inorganic insulating layer) 240a having a small thickness is provided therebetween. That is, the insulating layer 240a is provided between the fourth laminated layer (210a, 230, 210b) and the resin substrate 201.
  • the insulating layer 240a is composed of an inorganic insulating film such as silicon nitride (SiN) or silicon oxide (SiO).
  • the thickness d5 of the insulating layer 240a is smaller than the thickness d6 of the insulating layer 240 shown in FIG. 4A (d5 ⁇ d6). Since the insulating film 240a is provided between the resin substrate 201 and the first organic insulating layer 210a, if the moisture permeability of the resin substrate 201 is high, the water resistance of the bent portion 112 can be improved.
  • the other configuration is the same as that of FIG.
  • ⁇ ⁇ Modification 4 shown in FIG. 7C is a combination of FIG. 7A and FIG. 7B. That is, the thin insulating layer 212a and the thin insulating layer 240a are provided in the bent portion 112.
  • the insulating layer 212a is provided over the second organic insulating layer 210b or between the second organic insulating layer 210b and the sealant 106a.
  • the insulating layer 240a is provided on the resin substrate 201 or between the resin substrate 201 and the first organic insulating layer 210a.
  • the other configuration is the same as that of FIG.
  • FIGS. 7A to 7C a configuration in which the configuration in FIG. 4C is combined with Modification Examples 2 to 4 (FIGS. 7A to 7C) may be employed. That is, in FIGS. 7A to 7C, a thin insulating film 220a may be provided over the light-blocking member 217.
  • the insulating film 240 and the insulating film 220 may be formed on the end side of the bent portion 112 of the array substrate 101 and the counter substrate 108 in the same manner as the display portion 102. With the insulating film 240 and the insulating film 220, an effect of preventing moisture from entering from an end can be expected.
  • 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 components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
  • display device 100: display panel 101: array substrate (first substrate) 102: display unit (display area) 106: seal area (frame area) 106a: Sealing material 106c: Adhesive part 108: Counter substrate (second substrate) 109: Liquid crystal layer (LC) 112: bent portion 201: resin substrate (first resin substrate) 210a: first organic insulating layer 210b: second organic insulating layer 211: common electrode (ITO) 212: insulating layer (second inorganic insulating layer) 212a: insulating layer (third inorganic insulating layer) 216: Overcoat layer (OC) 217: Light shielding member (BM) 218: color filter member 219: resin substrate (second resin substrate) 220: insulating film (first inorganic insulating film) 220a: insulating film (second inorganic insulating film) 230: Wiring 240: Insulating layer (first inorganic insulating layer) 240a: insulating layer (fourth inorgan

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本発明の目的は、液晶パネルの端部を折り曲げても、配線の断線を防止することが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を有し、前記第2基板は、第2樹脂基板を有し、前記表示領域において、前記第2樹脂基板の前記液晶層側に、第1無機絶縁膜と遮光部材とオーバーコート膜からなる第1積層層を有し、前記額縁領域において、前記第2樹脂基板の前記液晶層側に、前記遮光部材と前記オーバーコート膜からなる第2積層層を有する。

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アレイ基板と、PI膜等の樹脂基板上に、カラーフィルタ等を形成した対向基板と、アレイ基板と対向基板との間に設けられた液晶層と、液晶層をアレイ基板と対向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
 可撓性を有する表示装置は、液晶パネルの端部を折り曲げることが可能である。液晶パネルの端部を折り曲げることで、表示領域の外周に設けられた額縁領域を、表示装置の側面または裏面に位置させることができる。これにより、狭額縁、または、額縁レスな表示装置が提供できる。しかしながら、液晶パネルの端部を折り曲げた際、屈曲した液晶パネル領域に形成された配線が断線する場合があった。
 本発明の目的は、液晶パネルの端部を折り曲げても、配線の断線を防止することが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を有し、前記第2基板は、第2樹脂基板を有し、前記表示領域において、前記第2樹脂基板の前記液晶層側に、第1無機絶縁膜と遮光部材とオーバーコート膜からなる第1積層層を有し、前記額縁領域において、前記第2樹脂基板の前記液晶層側に、前記遮光部材と前記オーバーコート膜からなる第2積層層を有する。
実施形態に係る表示装置の概略の構成を示す斜視図である。 実施形態に係る表示パネルの画素構造の構成を示す断面図である。 実施形態に係る表示パネルにおける断面構成を示す図である。 実施形態に係る表示パネルの表示部および屈曲部の概略の構成を示す断面図であり、図4(A)は表示部の概略の構成を示す断面図であり、図4(B)は屈曲部の概略の構成を示す断面図であり、図4(C)は屈曲部の概略の変形例1に係る構成を示す断面図である。 実施形態に係る対向基板の製造方法を示す図である。 実施形態に係る対向基板の他の製造方法を示す図である。 変形例2~変形例4に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図であり、図7(A)は変形例2に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図であり、図7(B)は変形例3に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図であり、図7(C)は変形例4に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図である。 比較例に係る表示装置の概略の構成例を示す断面図である。 図8のA-A線に沿う屈曲部の概略の構成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8は、比較例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101と、対向基板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301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。断面視において、シール領域106の端部(線X1で示す)が折り曲げ開始位置112aの左側に設けられるので、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。
 図9は、図8のA-A線に沿う屈曲部の概略の構成を示す断面図である。
 屈曲部112において、対向基板108は、シール材(SL)106aの上に設けられたオーバーコート層(OC)216と、オーバーコート層216の上に設けられた遮光部材(BM)217と、遮光部材217の上に設けられた無機絶縁材料からなる絶縁膜220と、絶縁膜220の上に設けられた樹脂基板219と、を有する。絶縁膜220は、窒化シリコン(SiN)や酸化シリコン(SiO)などの無機絶縁膜からなり、樹脂基板219から伝わる水分を止める役割がある。オーバーコート層216は、表面を平坦化する層で、有機絶縁材料からなる。アレイ基板101は、樹脂基板201と、樹脂基板201の上に設けられた有機絶縁材料からなる第1有機絶縁層210aと、第1有機絶縁層210aの上に設けられた配線230と、配線230の上に設けられた有機絶縁材料からなる第2有機絶縁層210bと、を有する。
 屈曲部112において、配線230が断線する場合があった。配線230の断線の原因は、表示装置を屈曲部112で折り曲げた際、曲げに弱い無機絶縁膜からなる絶縁膜220にクラック(亀裂やひび割れ)が発生し、絶縁膜220に発生したクラックがオーバーコート層216やシール材106aにもクラックを発生させ、各層間で伝播したクラックが配線230にまで伝搬することで、配線230が断線すると考えられる。
 本発明者らは、多層膜における中立面NP(Neutral Plane)について検討した。中立面NPとは、よく知られているように、剛体を曲げたときに、圧縮ひずみも引張りひずみも発生しない平面のことである。多層膜の中立面NPの位置は、各層のヤング率と膜厚で決まることが知られている。図9において、中立面NPは、オーバーコート層216の下側に近傍に位置すると考えられる。
 本発明では、以下の構成により、配線230の断線を防止する。
 1)後述する図4(B)に示すように、屈曲部112において、クラックの発生する絶縁膜220自体を除去する。クラックの発生源である絶縁膜220を削除するので、絶縁膜220のクラックを無くすことができ、配線230の断線も防止できる。
 2)後述する図4(C)に示すように、屈曲部112において、クラックの発生する絶縁膜220の膜厚を薄膜化する。上記1)において、絶縁膜220自体を除去すると、中立面NPの位置が、図9に示す位置より、アレイ基板101側(下側)へ移動する。この中立面NPの位置の移動によって、オーバーコート層216や遮光部材217は中立面NPの位置から離れることになる。その結果、オーバーコート層216や遮光部材217に発生する応力が増加し、より多くのひずみがオーバーコート層216や遮光部材217に発生してしまうおそれがある。オーバーコート層216や遮光部材217が増加したひずみ量に耐えらない場合、オーバーコート層216や遮光部材217に、クラックが発生することになる。そこで、絶縁膜220の膜厚を薄膜化し、中立面NPの位置を制御する。これにより、オーバーコート層216や遮光部材217のクラックの発生を抑制する。なお、一般的に、薄膜化された絶縁膜220では、絶縁膜220中の欠陥比率を考慮すると、クラックは発生しにくい。
 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(第2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。
 薄膜トランジスタ20の上には、アクリル等の有機絶縁膜で構成される第1有機絶縁層210aおよび第2有機絶縁層210bが設けられ、薄膜トランジスタ20に起因する起伏が平坦化されている。第1有機絶縁層210aの上には、配線230が設けられ、第1有機絶縁層210aと配線230の上に、第2有機絶縁層210bが設けられる。配線230は、たとえば、ソース電極207や後述される共通電極211等が接続される。配線230には、駆動回路105に接続される配線も含まれる。第2有機絶縁層210b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(ITO)211が設けられる。共通電極211の上には、絶縁層(第2無機絶縁層)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。共通電極211は第1透明電極と言うことができ、画素電極213は第2透明電極と言うことができる。画素電極213は、第1有機絶縁層210a、第2有機絶縁層210b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、複数のスリットが形成された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、端部で接続された形状を有する。また、図2では、第1有機絶縁層210a、第2有機絶縁層210b及び絶縁層212に1つのコンタクトホール25を設けた構成例を示すが、これに限定されない。たとえば、次のように構成することもできる。第1有機絶縁層210aに第1のコンタクトホールを設け、第1コンタクトホールを覆うように配線230と同層で構成された金属配線を設けて、金属配線とドレイン電極208とを電気的に接続する。そして、第2有機絶縁層210b及び絶縁層212に第2のコンタクトホールを設けて、画素電極213と金属配線を接続する。
 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(オーバーコート膜)(OC)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(BM)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(CF)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、窒化シリコン又は酸化シリコン等の無機絶縁膜(第1無機絶縁膜)220が配置される。そして、無機絶縁膜220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(第1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。無機絶縁膜220は、樹脂基板219の水分透過性が高い場合、耐水性向上のため、または、応力緩和のために、樹脂基板219とカラーフィルタ部材218の間に形成されている。
 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、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。また、図1では、液晶セル110が矩形形状である例を示しているが、2辺以上の辺を屈曲させる場合は、隣接する辺間の角部が、曲げる場合に不要な領域となる。この場合は、液晶セル110(アレイ基板101及び対向基板108)は、矩形形状ではなく、角部を切り欠いた構造であってもよい。切り欠き構造は、シール領域106の外側であれば、表示に影響を与えずに形成することができる。
 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。屈曲部112は、額縁領域ということもできる。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、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。
 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、通常の使用状態において、主スペーサーとしてアレイ基板101に接しているものや、副スペーサーとしてアレイ基板101に接していないものが含まれる。
 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いる。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。
 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、実施形態に係る表示パネルの表示部および屈曲部の概略の層構成を示す断面図である。図4(A)は、表示部の概略の構成を示す断面図である。図4(B)は、屈曲部の概略の構成を示す断面図である。図4(C)は、屈曲部の概略の変形例1に係る構成を示す断面図である。
 図4(A)を参照し、表示部102において、対向基板108は、液晶層109の上に設けられたオーバーコート層(OC)216と、オーバーコート層216の上に設けられた遮光部材(BM)217およびカラーフィルタ部材(CF)218と、遮光部材217およびカラーフィルタ部材218の上に設けられた絶縁膜(第1無機絶縁膜)220と、絶縁膜220の上に設けられた樹脂基板(第1樹脂基板)219と、を有する。無機絶縁膜220と遮光部材217及びカラーフィルタ部材218とオーバーコート層216とをまとめて、第1積層層と言うことができる。絶縁層220は、樹脂基板219から伝わる水分が液晶層側に伝わることを防ぐバリア層として機能する。なお、対向基板108の配向膜215の図示は、図面の簡素化のため、省略されている。
 図4(A)を参照し、表示部102において、アレイ基板101は、樹脂基板201と、樹脂基板201の上に設けられた絶縁層(第1無機絶縁層)240と、絶縁層240の上に設けられた第1有機絶縁層210aと、を有する。ここで、絶縁層240は、下地層202、ゲート絶縁層204および絶縁層206を含む多層の無機絶縁材料からなる絶縁層を表している。絶縁層240は、窒化シリコン(SiN)や酸化シリコン(SiO)などから形成され、樹脂基板201から伝わる水分が液晶層側に伝わることを防ぐバリア層として機能する。
 さらに、アレイ基板101は、第1有機絶縁層210aの上に設けられた配線230と、配線230の上に設けられた第2有機絶縁層210bと、第2有機絶縁層210bの上に設けられた共通電極(ITO)211と、共通電極211の上に設けられた絶縁層(第2絶縁層)212と、を有する。配線230は、チタン(Ti)やアルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)などの単層又は積層からなる金属材料からなる。絶縁層240と第1有機絶縁層210aと配線230と第2有機絶縁層210bとをまとめて、第3積層層と言うことができる。なお、アレイ基板101において、半導体層203、ゲート電極205、ソース電極207、ドレイン電極208、画素電極213、および配向膜214の図示は、図面の簡素化のため、省略されている。
 図4(B)を参照し、屈曲部112において、対向基板108は、シール材(SL)106aの上に設けられたオーバーコート層(OC)216と、オーバーコート層216の上に設けられた遮光部材(BM)217と、遮光部材217の上に設けられた樹脂基板219と、を有する。遮光部材217とオーバーコート層216とをまとめて、第2積層層と言うことができる。
 屈曲部112において、アレイ基板101は、樹脂基板201と、樹脂基板201の上に設けられた第1有機絶縁層210aと、第1有機絶縁層210aの上に設けられた配線230と、配線230の上に設けられた第2有機絶縁層210bと、を有する。第1有機絶縁層210aと配線230と第2有機絶縁層210bとをまとめて、第4積層層と言うことができる。
 つまり、屈曲部112において、表示部102に設けられていた、絶縁膜220、絶縁層212、および、絶縁膜240(下地層202、ゲート絶縁層204および絶縁層206)が削除されている。
 図4(B)において、図4(B)が図9との異なる点は、遮光部材217の上に設けられていた無機絶縁材料からなる絶縁膜220が削除されている点である。つまり、屈曲部112において、クラックの発生する絶縁膜220自体が除去されている。
 したがって、クラックの発生源である絶縁膜220を削除するので、絶縁膜220のクラックを無くすことができ、配線230の断線も防止できる。
 変形例1に係る図4(C)において、図4(C)が図4(B)との異なる点は、遮光部材217の上に、膜厚の薄い絶縁膜(第2無機絶縁膜)220aが設けられている点である。絶縁膜220aは、窒化シリコン(SiN)や酸化シリコン(SiO)などの無機絶縁膜から構成される。つまり、樹脂基板(第2樹脂基板)219と第2積層層(217、216)との間に、膜厚の薄い絶縁膜220aが設けられる。他の構成は、図4(B)と同じであるので、説明は省略する。
 図4(C)に示すように、屈曲部112における絶縁膜220aの膜厚d1は、図4(A)に示す表示部102における絶縁膜220の膜厚d2と比較して、薄くされている(d1<d2)。絶縁膜220の膜厚d2は、たとえば、500nm(ナノメータ)程度であり、絶縁膜220aの膜厚d1は、たとえば、100nm~125nm程度(膜厚d1は、膜厚d2に対して、1/4から1/5程度)である。
 図4(B)に示すように、屈曲部112において、絶縁膜220自体を除去すると、中立面NPの位置が、図9に示す中立面NPの位置より、アレイ基板101側(下側)へ移動する。この中立面NPの位置の移動によって、オーバーコート層216や遮光部材217は中立面NPの位置から離れることになる。その結果、オーバーコート層216や遮光部材217に発生する応力が増加し、より多くのひずみがオーバーコート層216や遮光部材217に発生してしまう虞がある。オーバーコート層216や遮光部材217が増加したひずみ量に耐えらない場合、オーバーコート層216や遮光部材217に、クラックが発生することになる。そこで、図4(C)に示すように、膜厚の薄い絶縁膜220aを設けることで、中立面NPの位置を制御する。
 これにより、オーバーコート層216や遮光部材217のクラックの発生を抑制する。膜厚の薄い絶縁膜220aでは、絶縁膜220a中の欠陥比率を考慮すると、クラックは発生しにくいので、配線230の断線も防止できる。
 また、膜厚の薄い絶縁膜220aが樹脂基板219と遮光部材217の間に設けられるので、樹脂基板219の水分透過性が高い場合、屈曲部112における耐水性が向上できる。
 次に、対向基板108の製造方法を説明する。
 図5は、実施形態に係る対向基板の製造方法を示す図である。ここでは、絶縁膜220をCVD(Chemical Vapor Deposition)法により成膜する場合の対向基板108の製造方法を説明する。
 ステップS1:ガラス基板を準備する。
 ステップS2:次に、ガラス基板上に、ポリイミド等の樹脂材料を成膜し、樹脂基板219を形成する。
 ステップS3:次に、樹脂基板219の上に、CVD法により、窒化シリコン又は酸化シリコン等の絶縁膜220を成膜する。
 ステップS4:次に、屈曲部112に対応する部分の絶縁膜220をドライエッチングによりパターニングし、屈曲部112に対応する部分の絶縁膜220を全部または一部除去する。図4(B)の場合、屈曲部112に対応する部分の絶縁膜220は全部除去する。図4(C)の場合、屈曲部112に対応する部分の絶縁膜220は一部除去し、膜厚の薄い絶縁膜220aを形成する。表示部102の絶縁膜220は、マスクで覆って、ドライエッチングによりパターニングされないようにする。
 ステップS5:次に、黒色顔料を含有した樹脂材料、又は黒色の金属材料を用いて、遮光部材217を成膜する。図4(B)の場合、表示部102の絶縁膜220の上と屈曲部112の樹脂基板219の上とに、遮光部材217を成膜する。図4(C)の場合、表示部102の絶縁膜220の上と屈曲部112の絶縁膜220aの上とに、選択的に遮光部材217を成膜する。なお、図示しないが、表示部102においては、カラーフィルタ部材218を選択的に成膜するステップが追加される。
 ステップS6:次に、遮光部材217およびカラーフィルタ部材218の上に、オーバーコート層216を成膜する。
 これにより、対向基板108が形成される。
 図6は、実施形態に係る対向基板の他の製造方法を示す図である。ここでは、絶縁膜220をスパッタリング法により成膜する場合の対向基板108の製造方法を説明する。
 ステップS10:ガラス基板を準備する。
 ステップS11:次に、ガラス基板上に、ポリイミド等の樹脂材料を成膜し、樹脂基板219を形成する。
 ステップS12:樹脂基板219の上に、マスクスパッタリングにより、絶縁膜220をパターニング成膜する。図4(B)の場合、屈曲部112に対応する部分の樹脂基板219の上をマスクで覆い、絶縁膜220が成膜されないようにする。図4(C)の場合、樹脂基板219の上に、所望の膜厚の絶縁膜220aを生成し、その後、屈曲部112に対応する部分の絶縁膜220aの上をマスクで覆い、再度、パッタリングにより、表示部102の絶縁膜220を成膜する等の手法をとることができる。
 ステップS13:次に、黒色顔料を含有した樹脂材料、又は黒色の金属材料を用いて、遮光部材217を成膜する。図4(B)の場合、表示部102の絶縁膜220の上と屈曲部112の樹脂基板219の上とに、選択的に遮光部材217を成膜する。図4(C)の場合、表示部102の絶縁膜220の上と屈曲部112の絶縁膜220aの上とに、選択的に遮光部材217を成膜する。なお、図示しないが、表示部102においては、カラーフィルタ部材218を選択的に成膜するステップが追加される。
 ステップS14:次に、遮光部材217およびカラーフィルタ部材218の上に、オーバーコート層216を成膜する。
 これにより、対向基板108が形成される。
 次に、他の変形例について、図面を用いて説明する。
 図7は、変形例2~変形例4に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図である。図7(A)は、変形例2に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図である。図7(B)は、変形例3に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図である。図7(C)は、変形例4に係る屈曲部の概略の構成を示す断面図である。図4(B)に示されるように、屈曲部112において、絶縁膜220の除去により、中立面NPの位置が下側に移動する。変形例2~変形例4では、中立面NPの下側への移動によっても、オーバーコート層216や遮光部材217にクラックが発生しないことが前提である。
 図7(A)に示される変形例2において、図7(A)が図4(B)と異なる点は、第2有機絶縁層210bの上に、または、第2有機絶縁層210bとシール材106aとの間に、膜厚の薄い絶縁層(第3無機絶縁層)212aが設けられている点である。つまり、シール材106aと第4積層層(210a、230、210b)との間に、絶縁層212aが設けられる。絶縁層212aは、窒化シリコン(SiN)や酸化シリコン(SiO)などの無機絶縁膜から構成される。絶縁層212aの膜厚d3は、図4(A)に示す絶縁層212の膜厚d4と比較して、薄くされている(d3<d4)。図4(B)に示すように、屈曲部112において、絶縁膜220自体を除去すると、中立面NPの位置が下側に移動するが、絶縁膜212aは中立面NPに近くなるので、絶縁膜212aでのクラックの発生が抑制される。また、絶縁膜212aでは、絶縁膜212a中の欠陥比率を考慮すると、クラックは発生しにくいので、配線230の断線も防止できる。他の構成は、図4(B)と同じであるので、説明は省略する。
 図7(B)に示される変形例3において、図7(B)が図4(B)と異なる点は、樹脂基板201の上に、または、樹脂基板201と第1有機絶縁層210aとの間に、膜厚の薄い絶縁層(第4無機絶縁層)240aが設けられている点である。つまり、第4積層層(210a、230、210b)と樹脂基板201の間に、絶縁層240aが設けられる。絶縁層240aは、窒化シリコン(SiN)や酸化シリコン(SiO)などの無機絶縁膜から構成される。絶縁層240aの膜厚d5は、図4(A)に示す絶縁層240の膜厚d6と比較して、薄くされている(d5<d6)。絶縁膜240aが樹脂基板201と第1有機絶縁層210aの間に設けられるので、樹脂基板201の水分透過性が高い場合、屈曲部112における耐水性が向上できる。他の構成は、図4(B)と同じであるので、説明は省略する。
 図7(C)に示される変形例4は、図7(A)と図7(B)とを組み合わせたものである。つまり、屈曲部112において、膜厚の薄い絶縁層212aと膜厚の薄い絶縁層240aとが設けられる。絶縁層212aは、第2有機絶縁層210bの上に、または、第2有機絶縁層210bとシール材106aとの間に設けられる。絶縁層240aは樹脂基板201の上に、または、樹脂基板201と第1有機絶縁層210aとの間に設けられる。他の構成は、図4(B)と同じであるので、説明は省略する。
 なお、図示されないが、図4(C)の構成と変形例2~変形例4(図7(A)~図7(C))とを組み合わせた構成としてよい。すなわち、図7(A)~図7(C)において、遮光部材217の上に、膜厚の薄い絶縁膜220aが設けられてもよい。また、アレイ基板101および対向基板108の屈曲部112よりも端部側においては、絶縁膜240および絶縁膜220を表示部102と同様に形成しても良い。絶縁膜240および絶縁膜220によって、端部からの水分侵入防止の効果が期待できる。
 なお、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(第1基板)
 102:表示部(表示領域)
 106:シール領域(額縁領域)
 106a:シール材
 106c:接着部
 108:対向基板(第2基板)
 109:液晶層(LC)
 112:屈曲部
 201:樹脂基板(第1樹脂基板)
 210a:第1有機絶縁層
 210b:第2有機絶縁層
 211:共通電極(ITO)
 212:絶縁層(第2無機絶縁層)
 212a:絶縁層(第3無機絶縁層)
 216:オーバーコート層(OC)
 217:遮光部材(BM)
 218:カラーフィルタ部材
 219:樹脂基板(第2樹脂基板)
 220:絶縁膜(第1無機絶縁膜)
 220a:絶縁膜(第2無機絶縁膜)
 230:配線
 240:絶縁層(第1無機絶縁層)
 240a:絶縁層(第4無機絶縁層)

Claims (9)

  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を有し、
     前記第2基板は、第2樹脂基板を有し、
     前記表示領域において、前記第2樹脂基板の前記液晶層側に、
      第1無機絶縁膜と遮光部材とオーバーコート膜からなる第1積層層を有し、
     前記額縁領域において、前記第2樹脂基板の前記液晶層側に、
      前記遮光部材と前記オーバーコート膜からなる第2積層層を有する、
     表示装置。
  2.  請求項1において、
     前記第2基板は、前記額縁領域において、さらに、
      前記第2樹脂基板と前記第2積層層との間に設けられた第2無機絶縁膜を含み、
     前記第2無機絶縁膜の膜厚は、前記第1無機絶縁膜の膜厚より、薄い、表示装置。
  3.  請求項2において、
     前記第1無機絶縁膜と前記第2無機絶縁膜とは、同時に成膜され、
     前記第2無機絶縁膜の膜厚が薄くされる、表示装置。
  4.  請求項1において、
     前記第1基板は、第1樹脂基板を有し、
     前記表示領域において、前記第1樹脂基板の上に、
      第1無機絶縁層と、
      第1有機絶縁層と、
      前記第1有機絶縁層の上の配線と、
      前記配線の上に設けられた第2有機絶縁層と、からなる第3積層層を有し、
     前記額縁領域において、前記第1樹脂基板の上に、
      前記第1有機絶縁層と、
      前記第1有機絶縁層の上の前記配線と、
      前記配線の上に設けられた前記第2有機絶縁層と、を含む第4積層層を有する、表示装置。
  5.  請求項4において、
     前記第1基板は、前記額縁領域において、
      前記シール材と前記第4積層層との間に設けられた第3無機絶縁層を含み、
     前記第3無機絶縁層の膜厚は、前記第1無機絶縁層の膜厚より、薄い、表示装置。
  6.  請求項4において、
     前記第1基板は、前記額縁領域において、
      前記第4積層層と前記第1樹脂基板との間に設けられた第4無機絶縁層を含み、
     前記第4無機絶縁層の膜厚は、前記第1無機絶縁層の膜厚より、薄い、表示装置。
  7.  請求項6において、
     前記第1基板は、前記額縁領域において、さらに、
      前記シール材と前記第4積層層との間に設けられた第3無機絶縁層を含み、
     前記第3無機絶縁層の膜厚は、前記第1無機絶縁層の膜厚より、薄い、表示装置。
  8.  請求項4において、
     前記第1樹脂基板及び前記第2樹脂基板は、可撓性を有する、表示装置。
  9.  請求項4において、
     前記表示領域において、前記第3積層層の上に、
      第1透明電極と、
      前記第1透明電極の上に設けられた第2無機絶縁層と、
      第2透明電極と、を有する、表示装置。
PCT/JP2019/027267 2018-08-13 2019-07-10 表示装置 WO2020036020A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/148,637 US11119351B2 (en) 2018-08-13 2021-01-14 Display device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018152163A JP2020027185A (ja) 2018-08-13 2018-08-13 表示装置
JP2018-152163 2018-08-13

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/148,637 Continuation US11119351B2 (en) 2018-08-13 2021-01-14 Display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020036020A1 true WO2020036020A1 (ja) 2020-02-20

Family

ID=69525366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/027267 WO2020036020A1 (ja) 2018-08-13 2019-07-10 表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11119351B2 (ja)
JP (1) JP2020027185A (ja)
WO (1) WO2020036020A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7504810B2 (ja) * 2021-01-07 2024-06-24 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US20220413330A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 Wicue, Inc. Liquid crystal window bonding and sealing
WO2023013216A1 (ja) * 2021-08-04 2023-02-09 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶光学素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011209405A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Sony Corp 表示装置及び電子機器
JP2017044714A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2017536646A (ja) * 2014-09-24 2017-12-07 アップル インコーポレイテッド シリコン及び半導体酸化物の薄膜トランジスタディスプレイ
JP2018031977A (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6710531B2 (ja) * 2016-02-03 2020-06-17 株式会社ジャパンディスプレイ センサ付き表示装置及びセンサ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011209405A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Sony Corp 表示装置及び電子機器
JP2017536646A (ja) * 2014-09-24 2017-12-07 アップル インコーポレイテッド シリコン及び半導体酸化物の薄膜トランジスタディスプレイ
JP2017044714A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2018031977A (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020027185A (ja) 2020-02-20
US20210132434A1 (en) 2021-05-06
US11119351B2 (en) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10054824B2 (en) Liquid crystal display device
JP4799952B2 (ja) 液晶表示装置
KR102547266B1 (ko) 액정 표시장치
JP4553401B2 (ja) 液晶表示装置
JP3789351B2 (ja) 反射型液晶表示装置及びその製造方法
US10001676B2 (en) Display device
US10802347B2 (en) Display device and color filter substrate
US11415852B2 (en) Display apparatus
US11119351B2 (en) Display device
WO2011142265A1 (ja) 半導体装置、アクティブマトリクス基板、及び表示装置
US10197842B2 (en) Liquid crystal display device
JP2014032346A (ja) 液晶表示パネル
WO2020066337A1 (ja) 電気光学装置
WO2012124662A1 (ja) 液晶表示装置
WO2012124699A1 (ja) 液晶表示装置
JP7132032B2 (ja) 表示装置
JP5247615B2 (ja) 横電界方式の液晶表示装置
US11402698B2 (en) Display device
JP5403539B2 (ja) 横電界方式の液晶表示装置
JP7274935B2 (ja) 表示装置
US8339342B2 (en) Liquid crystal display device
WO2019155784A1 (ja) 表示装置
JP2017116658A (ja) 液晶表示装置
JP2016071148A (ja) 液晶表示装置
JP2009282067A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19850578

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19850578

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1