JP2013235147A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微小輝点不良を発生しない高画質で安定した液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a high-quality and stable liquid crystal display device that does not cause a fine bright spot defect.
液晶表示装置は表示品質が高く、且つ薄型、軽量、低消費電力などといった特長からその用途を広げており、携帯電話用モニター、デジタルスチルカメラ用モニターなどの携帯向けモニターからデスクトップパソコン用モニター、印刷やデザイン向けモニター、医療用モニターさらには液晶テレビなど様々な用途に用いられている。この用途拡大に伴い、液晶表示装置には更なる高画質化、高品質化が求められており、特に高透過率化による高輝度化、低消費電力化が強く求められている。また液晶表示装置の普及に伴い、低コスト化に対しても強い要求がある。 Liquid crystal display devices are used in a wide range of applications due to their high display quality, thinness, light weight, low power consumption, and other features such as mobile phone monitors, digital still camera monitors, desktop PC monitors, and printing. It is used in various applications such as monitors for monitors, medical monitors, and LCD TVs. Along with this expansion of applications, liquid crystal display devices are required to have higher image quality and higher quality. In particular, higher luminance and lower power consumption by higher transmittance are strongly required. In addition, with the widespread use of liquid crystal display devices, there is a strong demand for cost reduction.
通常、液晶表示装置の表示は一対の基板間に挟まれた液晶層の液晶分子に電界を印加することにより液晶分子の配向方向を変化させ、それにより生じた液晶層の光学特性の変化により行われる。電界無印加時の液晶分子の配向方向は、ポリイミド薄膜の表面にラビング処理を施した配向膜により規定されている。従来、画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を備えたアクティブ駆動型液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板のそれぞれに電極を設け、液晶層に印加する電界の方向が基板面に対してほぼ垂直になる、所謂縦電界になるように設定され、液晶層を構成する液晶分子の光旋光性を利用して表示を行う。 Usually, the display of a liquid crystal display device is performed by changing the alignment direction of the liquid crystal molecules by applying an electric field to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and thereby changing the optical characteristics of the liquid crystal layer. Is called. The alignment direction of the liquid crystal molecules when no electric field is applied is defined by an alignment film obtained by rubbing the surface of the polyimide thin film. Conventionally, an active drive type liquid crystal display device provided with a switching element such as a thin film transistor (TFT) for each pixel is provided with electrodes on each of a pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer, and the direction of the electric field applied to the liquid crystal layer is determined by the substrate surface Is set to be a so-called vertical electric field that is substantially perpendicular to the liquid crystal display, and display is performed using the optical rotation of liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer.
縦電界方式の代表的な液晶表示装置として、ツイステッドネマチック（ＴＮ：Twisted Nematic）方式や垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）方式が知られている。ＴＮ方式やＶＡ方式の液晶表示装置においては視野角が狭いことが大きな課題の一つである。そこで、広視野角化を達成する表示方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている。ＩＰＳ方式およびＦＦＳ方式は、一対の基板の一方に櫛歯状の電極を形成し、発生する電界が当該基板面にほぼ平行な成分を有する、所謂横電界方式の表示方式であり、液晶層を構成する液晶分子を基板とほぼ平行な面内で回転動作させ、液晶層の複屈折性を用いて表示を行う。液晶分子の面内スイッチングにより従来のＴＮ方式に比べて視野角が広く低負荷容量である等の利点があり、ＴＮ方式に代わる新たな液晶表示装置として有望視され、近年急速に進歩している。 As a typical vertical electric field type liquid crystal display device, a twisted nematic (TN) method and a vertical alignment (VA) method are known. In a TN liquid crystal display device or a VA liquid crystal display device, one of the major problems is that the viewing angle is narrow. Therefore, an IPS (In-Plane Switching) method and an FFS (Fringe-Field Switching) method are known as display methods for achieving a wide viewing angle. The IPS mode and the FFS mode are so-called horizontal electric field type display modes in which a comb-like electrode is formed on one of a pair of substrates and the generated electric field has a component substantially parallel to the surface of the substrate. The liquid crystal molecules are rotated in a plane substantially parallel to the substrate, and display is performed using the birefringence of the liquid crystal layer. Due to in-plane switching of liquid crystal molecules, there are advantages such as a wider viewing angle and lower load capacity compared to the conventional TN method, and it is considered promising as a new liquid crystal display device that replaces the TN method, and has made rapid progress in recent years. .
これら各種方式の液晶表示素子には、ポリイミドが用いられることが多い。その形成方法は、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を各種溶媒に溶かして、基板上にスピン塗布または印刷によって塗布し、基板を200℃以上の高温で加熱することで、溶媒を除去すると共に、ポリアミド酸をポリイミドにイミド化閉環反応させる。この時の膜厚100ｎｍ程度の薄膜である。このポリイミド薄膜表面をラビング布により表面を一定方向に擦ることで、表面のポリイミド高分子鎖をその方向に配向させ、表面高分子の異方性の高い状態を実現する。 For these various types of liquid crystal display elements, polyimide is often used. The formation method is to dissolve the polyamic acid, which is a precursor of polyimide, in various solvents, apply it onto the substrate by spin coating or printing, and remove the solvent by heating the substrate at a high temperature of 200 ° C. or higher, Polyamide acid is subjected to imidization ring-closing reaction with polyimide. At this time, the thin film has a thickness of about 100 nm. By rubbing the surface of this polyimide thin film with a rubbing cloth in a certain direction, the polyimide polymer chain on the surface is oriented in that direction, and the surface polymer is highly anisotropic.
しかしながら、ラビングによる静電気や異物の発生、基板表面の凹凸によるラビングの不均一等の問題があり、ラビング布との接触を必要としない、偏光した光を用いて分子配向を制御する光配向法が開発されている。液晶配向膜の光配向法には、アゾ色素のように偏光した紫外線を照射することで分子内の幾何学的配置が変化する光異性化型、偏光方向の分子のみ光架橋させる光二量体化型、偏光方向に並んでいる高分子鎖のみ切断分解し、垂直な方向の高分子鎖を残留させる光分解型がある（「技術文献１」）。
しかしながら、これら光配向膜を用いた液晶表示装置はラビング配向膜を用いた場合と比べて開発の歴史が浅く、実用上の液晶表示装置として数年以上にわたる長期間の表示品質については十分な知見がない。すなわち、製造初期の段階では顕在化していない画質の不良と光配向膜固有の問題との関係についてはほとんど報告されていない。
However, there are problems such as generation of static electricity and foreign matter due to rubbing, unevenness of rubbing due to unevenness of the substrate surface, and there is a photo-alignment method that does not require contact with the rubbing cloth and controls molecular orientation using polarized light. Has been developed. The photo-alignment method of the liquid crystal alignment film is a photoisomerization type in which the geometrical arrangement in the molecule changes by irradiating polarized ultraviolet rays like an azo dye, and photodimerization in which only molecules in the polarization direction are photocrosslinked. There is a photolysis type in which only polymer chains aligned in the mold and polarization direction are cut and decomposed to leave polymer chains in the vertical direction ("
However, liquid crystal display devices using these photo-alignment films have a short history of development compared to the case of using rubbing alignment films, and sufficient knowledge about long-term display quality over several years as a practical liquid crystal display device There is no. That is, there is almost no report on the relationship between image quality defects that have not become apparent at the initial stage of manufacture and problems inherent to the photo-alignment film.
また、今日の液晶表示素子では液晶層の厚みを一定に保つために柱状スペーサと呼ばれる突起を基板上に複数配置することが多く、この柱状スペーサと対向基板上の配向膜との接触による膜削れ、その削れ物が凝集することによる微小輝点の発生が問題となっている。その対策として、例えば〔特許文献１〕では対向する配向膜を接触部分を凸形状にして柱状スペーサとの接触面積を小さくして、膜削れ量を減らす方法が提案されている。 Also, in today's liquid crystal display elements, in order to keep the thickness of the liquid crystal layer constant, a plurality of protrusions called columnar spacers are often arranged on the substrate, and film scraping due to contact between the columnar spacers and the alignment film on the counter substrate is often performed. The generation of minute bright spots due to the agglomeration of the scraped material is a problem. As a countermeasure, for example, [Patent Document 1] proposes a method of reducing the amount of film scraping by reducing the contact area between the opposing alignment film and the columnar spacer by making the contact portion convex.
また、その他液晶表示素子の構成物、例えば配向膜中のＮＭＰ（N-methylpyrrolidone）等の残留溶媒、配向膜の下に形成される各種平坦化層やカラーフィルタ等を構成するレジストの不純物、或いはこれら構成物を形成する際のプロセス起因の残留物や汚染物等が液晶層に溶出または拡散浮遊し、長期間の間にパネル周辺等、特定位置に集まることで、その近傍の液晶表示素子の保持率等を低下させ、その位置近傍で表示不良を発生させる。これら液晶中の浮遊物を特定位置にまで運ぶためには液晶自身の流れが作用しているが、どのような液晶の流れが液晶パネル中に発生し、それが各種浮遊物を運ぶのかについては、十分な検討がなされていない。 Other components of the liquid crystal display element, for example, residual solvents such as NMP (N-methylpyrrolidone) in the alignment film, various planarization layers formed under the alignment film, resist impurities constituting color filters, or the like, Residues and contaminants resulting from the process of forming these components are eluted or diffused and suspended in the liquid crystal layer and gathered at a specific position, such as around the panel, over a long period of time. The retention rate or the like is lowered, and a display defect occurs near the position. In order to carry these floating substances in the liquid crystal to a specific position, the flow of the liquid crystal itself is acting, but what kind of liquid crystal flow is generated in the liquid crystal panel and how it carries various floating substances Not enough consideration has been made.
本発明の目的は、液晶のパネル面内の流れによって、液晶中の各種浮遊物がパネル周辺等に淀むことで発生する、微小輝点不良を抑制した高画質で安定した液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a high-quality and stable liquid crystal display device which suppresses a fine bright spot defect, which is generated when various floating substances in the liquid crystal stagnate around the panel or the like due to the flow of liquid crystal in the panel surface. That is.
本発明は以上のような課題を解決するものであり、主な手段は次のとおりである。 The present invention solves the above-described problems, and main means are as follows.
（１）表示領域を有する第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板との周辺部がシール材によって接着され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶が挟持され、前記第１の基板および前記第２の基板は前記液晶に対する配向膜を有した液晶表示装置であって、前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、前記構造体の高さは、前記構造体の近傍における液晶層厚の９５％以下であり、前記構造体の前記第１の基板の主面と平行な面で切った断面は、前記表示領域側に複数の凹部を設けたことを特徴とする液晶表示装置。 (1) Peripheral portions of a first substrate having a display area and a second substrate disposed opposite to the first substrate are bonded by a sealing material, and the first substrate and the second substrate A liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate having an alignment film for the liquid crystal, and a structure is provided between the sealing material and the display region, The height of the structure is 95% or less of the thickness of the liquid crystal layer in the vicinity of the structure, and a cross section of the structure cut by a plane parallel to the main surface of the first substrate is the display region side. A liquid crystal display device characterized in that a plurality of recesses are provided.
（２）表示領域を有する第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板との周辺部がシール材によって接着され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶が挟持され、前記第１の基板および前記第２の基板は前記液晶に対する配向膜を有した液晶表示装置であって、前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、前記構造体の高さをＨは、前記構造体の近傍における液晶層厚をＳとしたとき、０．４？Ｈ/Ｓ？０．９５であり前記構造体の前記第１の基板の主面と平行な面で切った断面は、前記表示領域側に複数の凹部を設けたことを特徴とする液晶表示装置。 (2) Peripheral portions of the first substrate having a display area and the second substrate disposed opposite to the first substrate are bonded by a sealing material, and the first substrate and the second substrate A liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate having an alignment film for the liquid crystal, and a structure is provided between the sealing material and the display region, When the height of the structure is H, the liquid crystal layer thickness in the vicinity of the structure is S, and 0.4? H / S? A liquid crystal display device, wherein a cross section of the structure body cut by a plane parallel to the main surface of the first substrate is 0.95, and a plurality of recesses are provided on the display region side.
（３）表示領域を有する第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板との周辺部がシール材によって接着され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶が挟持され、前記第１の基板および前記第２の基板は前記液晶に対する配向膜を有した液晶表示装置であって、前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、前記構造体は複数の柱状であり、前記構造体の高さをＨは、前記構造体の近傍における液晶層厚をＳとしたとき、０．４≦Ｈ/Ｓ≦０．９５であることを特徴とする液晶表示装置。 (3) Peripheral portions of the first substrate having a display area and the second substrate opposed to the first substrate are bonded by a sealant, and the first substrate and the second substrate A liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate having an alignment film for the liquid crystal, and a structure is provided between the sealing material and the display region, The structure has a plurality of columnar shapes, and the height of the structure H is 0.4 ≦ H / S ≦ 0.95, where S is the thickness of the liquid crystal layer in the vicinity of the structure. A characteristic liquid crystal display device.
（４）表示領域を有する第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板との周辺部がシール材によって接着され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶が挟持され、前記第１の基板および前記第２の基板は前記液晶に対する配向膜を有した液晶表示装置であって、前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、前記構造体の高さは、前記構造体の近傍における液晶層厚の９５％以下であり、前記消波構造の前記第１の基板の主面と平行な面で切った断面は、前記表示領域側において、多孔質構造を有することを特徴とする液晶表示装置。 (4) Peripheral portions of the first substrate having a display area and the second substrate disposed opposite to the first substrate are bonded by a sealing material, and the first substrate and the second substrate A liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate having an alignment film for the liquid crystal, and a structure is provided between the sealing material and the display region, The height of the structure is 95% or less of the thickness of the liquid crystal layer in the vicinity of the structure, and the cross section taken along a plane parallel to the main surface of the first substrate of the wave-absorbing structure is the display region. On the side, a liquid crystal display device having a porous structure.
本発明により、液晶表示素子中の液晶層を一定間隔に保つためのスペーサと配向膜との接触による膜削れや、その他液晶表示素子の構成物由来の液晶層中の浮遊物が、長期間の液晶表示装置の使用によって引き起こされる液晶流れによって、局所的に凝集することを防止し、引いてはそのような凝集が引き金となって発生する微小輝点不良を防止し、長期間の高品質を維持することが可能となる。 According to the present invention, film scraping due to contact between the spacer and the alignment film for keeping the liquid crystal layer in the liquid crystal display element at a constant interval, and other suspended matters in the liquid crystal layer derived from the components of the liquid crystal display element can be prevented for a long time. The liquid crystal flow caused by the use of the liquid crystal display device prevents local agglomeration and, in turn, prevents the micro bright spot defect that is caused by such agglomeration, and improves the long-term high quality. Can be maintained.
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments (examples) with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals and their repeated explanation is omitted.
最初に、本発明の液晶表示装置の基本的素子構造について、図表を用いて説明する図３（ｂ）には、本発明の液晶表示装置の部分的素子構造の断面の一例を示した。本発明の液晶表示装置は、液晶表示装置の外周部（パネルエッジ）に設けられたシール材(108)の近傍に形成された消波構造(2)を用いていることが特徴である。消波構造は、液晶の流動を妨げる構造をいう。具体的な構造は、後に実施例で例示するが、このような構造物を設けることで、液晶表示素子を実環境で使用する際の温度変化が原因となって引き起こされる液晶層（ＬＣ）の局所的流動に対して、消波構造(2)が流動抵抗となり、流動発生を抑制する。 First, the basic element structure of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawing. FIG. 3B shows an example of a cross section of the partial element structure of the liquid crystal display device of the present invention. The liquid crystal display device of the present invention is characterized by using a wave-absorbing structure (2) formed in the vicinity of a sealing material (108) provided on the outer peripheral portion (panel edge) of the liquid crystal display device. The wave-absorbing structure refers to a structure that prevents the liquid crystal from flowing. The specific structure will be exemplified later in Examples, but by providing such a structure, the liquid crystal layer (LC) caused by temperature change when the liquid crystal display element is used in a real environment is provided. With respect to local flow, the wave-dissipating structure (2) provides flow resistance and suppresses flow generation.
このようにすることで、パネル表示部に設けられた柱状スペーサ(110)が対向する配向膜(108)と接触することによって発生する配向膜削れが、液晶流動によってパネルエッジに輸送されることを抑制させる。これはまた、その他の液晶表示素子の構成物由来の液晶層中の浮遊物が、同様に液晶流動でパネルエッジに輸送されることを抑止する。本発明の液晶表示装置は、これまで報告されている各種部材やプロセスをそのまま用いることが可能である。 By doing in this way, the alignment film scraping that occurs when the columnar spacer (110) provided in the panel display unit comes into contact with the facing alignment film (108) is transported to the panel edge by liquid crystal flow. Let it be suppressed. This also prevents floating substances in the liquid crystal layer derived from other liquid crystal display element components from being transported to the panel edge by liquid crystal flow. The liquid crystal display device of the present invention can use various members and processes that have been reported so far.
また、このような各種浮遊物の液晶流動は、液晶表示素子中の液晶分子を電場で膜面内方向に回転させるＩＰＳ方式の液晶表示装置においては、その表示駆動中の液晶分子の回転によっても促進されるため、本発明の消波構造は特に有効である。 In addition, the liquid crystal flow of such various floating substances is caused by the rotation of the liquid crystal molecules in the IPS liquid crystal display device in which the liquid crystal molecules in the liquid crystal display element are rotated in the film plane direction by an electric field. Since it is promoted, the wave-absorbing structure of the present invention is particularly effective.
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, the technical scope of this invention is not limited to a following example.
最初に、本発明の液晶表示装置用の配向膜を作製した一例について図表を用いて説明する。図１には、本発明の消波構造を有する液晶表示素子のパネルエッジ近傍の構造を示した。図１（ａ）はそのパネル平面方向から見た消波構造、図１（ｂ）はそのパネル厚み方向からみた消波構造を示している。本発明の消波構造は、液晶パネルの各種使用環境の温度変化や運搬時の振動等によって誘起される液晶の局所的流動を、特にパネルエッジ近傍で抑制するための流動抵抗となるべき消波構造である。 First, an example of producing an alignment film for a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the structure in the vicinity of the panel edge of the liquid crystal display element having the wave-absorbing structure of the present invention. FIG. 1A shows a wave-absorbing structure viewed from the panel plane direction, and FIG. 1B shows a wave-absorbing structure viewed from the panel thickness direction. The wave-absorbing structure of the present invention is a wave-absorbing structure which should be a flow resistance for suppressing local flow of liquid crystal induced by temperature changes in various usage environments of liquid crystal panels and vibration during transportation, particularly in the vicinity of the panel edge. Structure.
図１（ａ）において、消波構造(2)は、シール材(3)のパネル中央部内側の液晶材料(1)が充填されている領域に対して、長さＤの間口あるいは開口を有する半径Ｒの円形凹面形状を有している。図１(ａ)において、凹部と凹部の最短距離がＥである。ここで、長さＤと半径Ｒ、および、長さＥと半径Ｒ後に示すように特定範囲にあることが望ましい。 In FIG. 1A, the wave-dissipating structure (2) has a frontage or opening of a length D with respect to a region filled with the liquid crystal material (1) inside the center of the panel of the sealing material (3). It has a circular concave shape with a radius R. In FIG. 1A, E is the shortest distance between the recesses. Here, as shown after length D and radius R, and length E and radius R, it is desirable to be in a specific range.
図１（ｂ）において、消波構造(2)は、基板(5)及びその上部に形成された下地層(4)の上に形成されており、シール材(3)に接している。この上に、対向する基板(5’)、その上部に形成された下地層(4’)が形成されている。ここで、下地層(4)と下地層(4’)との距離Ｓと消波構造(2)の高さＨとの関係を見ると、前者が液晶セルのスペースでるのに対して、Ｓ＞Ｈの関係を保っている。ここで、Ｈは消波構造の先端で測定し、Ｓは、消波構造の高さＨを測定した位置における液晶層の層厚である。 In FIG. 1B, the wave-absorbing structure (2) is formed on the substrate (5) and the base layer (4) formed on the substrate (5), and is in contact with the sealing material (3). On top of this, an opposing substrate (5 ') and a base layer (4') formed thereon are formed. Here, looking at the relationship between the distance S between the underlayer (4) and the underlayer (4 ′) and the height H of the wave-absorbing structure (2), the former is the space of the liquid crystal cell, whereas S > H relationship is maintained. Here, H is measured at the tip of the wave-dissipating structure, and S is the layer thickness of the liquid crystal layer at the position where the height H of the wave-dissipating structure is measured.
ＳとＨの関係を調査した結果では、Ｈ/Ｓの値が、０．４乃至０．９５の時に効果があり、０．５乃至０．９の時により効果が顕著であった。また、図１(ａ)における消波構造の凹部が重ならないようにするためには、Ｅが０よりも大きくする必要がある。一方、消波構造における凹部が離れすぎていると、消波構造の効果が出にくいので、Ｅは半径Ｒの２倍以下とする必要がある。すなわち、０＜Ｅ≦２Ｒである。 As a result of investigating the relationship between S and H, the effect was effective when the value of H / S was 0.4 to 0.95, and the effect was more remarkable when the value was 0.5 to 0.9. Further, E must be larger than 0 so that the concave portions of the wave-dissipating structure in FIG. On the other hand, if the recesses in the wave-dissipating structure are too far away, the effect of the wave-dissipating structure is difficult to obtain, so E needs to be less than twice the radius R. That is, 0 <E ≦ 2R.
図１には示していないが、液晶パネルの画素表示部分には、その液晶セルのスペースを一定に保つスペーサ構造が設けられており、その間隔をパネル表示部全面にわたって一定に保つためには、パネルエッジ部分の封止部は若干間隔を狭めて封止されることが望ましい。なお、ここでは特に図示していないが、その構造形成過程において、接触したシール材が消波構造(2)の上部に拡がってもよい。 Although not shown in FIG. 1, the pixel display portion of the liquid crystal panel is provided with a spacer structure that keeps the space of the liquid crystal cell constant, and in order to keep the interval constant over the entire panel display portion, It is desirable that the sealing portion of the panel edge portion is sealed with a slight narrowing. Although not particularly shown here, in the process of forming the structure, the contacted sealing material may spread over the wave-absorbing structure (2).
かかる特定形状の消波構造(2)を形成する材料には、感光性樹脂を用いることが可能であり、液晶パネルを形成する別の構造物、例えば後に説明するような液晶スペーサを形成するための材料や手順を用いることができる。また、その消波構造自身の熱伝導率を向上させるために、各種微粒子、例えばカーボン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化マグネシウム等を分散させた樹脂を用いることも可能である。 Photosensitive resin can be used as the material for forming such a specific shape of the wave-absorbing structure (2), in order to form another structure for forming a liquid crystal panel, for example, a liquid crystal spacer as described later. The materials and procedures can be used. Further, in order to improve the thermal conductivity of the wave-dissipating structure itself, it is possible to use a resin in which various fine particles, for example, carbon, zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide and the like are dispersed.
図２は、本発明によるＩＰＳ方式液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式図である。アクティブマトリクス基板（106）は、ガラス基板（601）などの絶縁基板の表面に、走査信号線ＧＬおよび共通化配線と、それらを覆う第１の絶縁層（602）が形成されている。第１の絶縁層（602）の上には、ＴＦＴ素子Ｔｒの半導体層（603）、映像信号線ＤＬ、および画素電極ＰＸと、それらを覆う第２の絶縁層（604）が形成されている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a schematic configuration of an IPS mode liquid crystal display panel according to the present invention. In the active matrix substrate (106), a scanning signal line GL and a common wiring, and a first insulating layer (602) covering them are formed on the surface of an insulating substrate such as a glass substrate (601). On the first insulating layer (602), the semiconductor layer (603) of the TFT element Tr, the video signal line DL, the pixel electrode PX, and the second insulating layer (604) covering them are formed. .
半導体層（603）は、走査信号線ＧＬの上に配置されており、走査信号線ＧＬのうちの半導体層（603）の下部に位置する部分がＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極として機能する。また、半導体層（603）は、たとえば、第１のアモルファスシリコンからなる能動層（チャネル形成層）の上に、第１のアモルファスシリコンとは不純物の種類や濃度が異なる第２のアモルファスシリコンからなるソース拡散層およびドレイン拡散層が積層された構成になっている。またこのとき、映像信号線ＤＬの一部分および画素電極ＰＸの一部分は、それぞれ、半導体層（603）に乗り上げており、当該半導体層（603）に乗り上げた部分がＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン電極およびソース電極として機能する。 The semiconductor layer (603) is disposed on the scanning signal line GL, and a portion of the scanning signal line GL located below the semiconductor layer (603) functions as a gate electrode of the TFT element Tr. The semiconductor layer (603) is made of, for example, a second amorphous silicon having an impurity type and concentration different from those of the first amorphous silicon on an active layer (channel formation layer) made of the first amorphous silicon. The source diffusion layer and the drain diffusion layer are stacked. At this time, a part of the video signal line DL and a part of the pixel electrode PX run on the semiconductor layer (603), and the parts on the semiconductor layer (603) are the drain electrode and the source electrode of the TFT element Tr. Function as.
ところで、ＴＦＴ素子Ｔｒのソースとドレインは、バイアスの関係、すなわちＴＦＴ素子Ｔｒがオンになったときの画素電極ＰＸの電位と映像信号線ＤＬの電位との高低の関係によって入れ替わる。しかしながら、本明細書における以下の説明では、映像信号線ＤＬに接続している電極をドレイン電極といい、画素電極に接続している電極をソース電極という。第２の絶縁層（604）の上には、表面が平坦化された第３の絶縁層（605）が形成されている。 By the way, the source and drain of the TFT element Tr are switched depending on the bias relationship, that is, the relationship between the potential of the pixel electrode PX and the potential of the video signal line DL when the TFT element Tr is turned on. However, in the following description in this specification, an electrode connected to the video signal line DL is referred to as a drain electrode, and an electrode connected to the pixel electrode is referred to as a source electrode. A third insulating layer (605) having a planarized surface is formed on the second insulating layer (604).
第３の絶縁層（605）の上には、共通電極ＣＴと、共通電極ＣＴおよび第３の絶縁層（605）を覆う配向膜（606）が形成されている。共通電極ＣＴは、第１の絶縁層（602）、第２の絶縁層（604）、および第３の絶縁層（605）を貫通するコンタクトホールＣＨ（スルーホール）を介して共通化配線と接続している。また、共通電極ＣＴは、たとえば、平面における画素電極ＰＸとの間隙Ｐｇが７μｍ程度になるように形成されている。 On the third insulating layer (605), a common electrode CT and an alignment film (606) covering the common electrode CT and the third insulating layer (605) are formed. The common electrode CT is connected to the common wiring through a contact hole CH (through hole) that penetrates the first insulating layer (602), the second insulating layer (604), and the third insulating layer (605). doing. Further, the common electrode CT is formed, for example, such that a gap Pg with the pixel electrode PX in a plane is about 7 μm.
配向膜（606）は以下の実施例に記載された高分子材料が塗布され、表面に液晶配向能を付与するための表面処理（ラビング処理等）が施されている。一方、対向基板７は、ガラス基板（701）などの絶縁基板の表面に、ブラックマトリクス（702）およびカラーフィルタ（703Ｒ，703Ｇ，703Ｂ）と、それらを覆うオーバーコート層（704）が形成されている。ブラックマトリクス（702）は、たとえば、表示領域ＤＡに画素単位の開口領域を設けるための格子状の遮光膜である。
The alignment film (606) is coated with a polymer material described in the following examples, and is subjected to surface treatment (rubbing treatment or the like) for imparting liquid crystal alignment ability to the surface. On the other hand, the
また、カラーフィルタ（703Ｒ，703Ｇ，703Ｂ）は、たとえば、バックライト（105）からの白色光のうちの特定の波長領域（色）の光のみを透過する膜であり、液晶表示装置がＲＧＢ方式のカラー表示に対応している場合は、赤色の光を透過するカラーフィルタ（703Ｒ）、緑色の光を透過するカラーフィルタ（703Ｇ）、および青色の光を透過するカラーフィルタ（703Ｂ）が配置される（ここでは一つの色の画素について代表して示している）。 The color filters (703R, 703G, 703B) are films that transmit only light in a specific wavelength region (color) of white light from the backlight (105), for example, and the liquid crystal display device is an RGB system. When color display is supported, a color filter (703R) that transmits red light, a color filter (703G) that transmits green light, and a color filter (703B) that transmits blue light are arranged. (Here, one color pixel is shown as a representative).
また、オーバーコート層（704）は、表面が平坦化されている。オーバーコート層（704）の上には、複数の柱状スペーサ（110）および配向膜（705）が形成されている。柱状スペーサ（110）は、たとえば、頂上部が平坦な円錐台形（台形回転体ということもある）である。また、配向膜（705）は、たとえば、ポリイミド系樹脂で形成されており、表面に液晶配向能を付与するための表面処理（ラビング処理等）が施されている。 The overcoat layer (704) has a flat surface. A plurality of columnar spacers (110) and an alignment film (705) are formed on the overcoat layer (704). The columnar spacer (110) has, for example, a truncated cone shape (sometimes referred to as a trapezoidal rotating body) having a flat top. The alignment film (705) is made of, for example, a polyimide resin, and is subjected to surface treatment (rubbing treatment or the like) for imparting liquid crystal alignment ability to the surface.
また、図２の方式の液晶表示パネル（101）における液晶層ＬＣの液晶分子（111）は、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの電位が等しい電界無印加時には、ガラス基板（601），（701）の表面にほぼ平行に配向された状態であり、配向膜（606），（705）に施されたラビング処理で規定された初期配向方向に向いた状態でホモジニアス配向している。そして、ＴＦＴ素子Ｔｒをオンにして映像信号線ＤＬに加えられている階調電圧を画素電極ＰＸに書き込み、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間の電位差が生じると、図中に示したような電界（112）（電気力線）が発生し、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差に応じた強度の電界（112）が液晶分子（111）に印加される。 In addition, the liquid crystal molecules (111) of the liquid crystal layer LC in the liquid crystal display panel (101) of the method of FIG. 2 are glass substrates (601), (701) when no electric field is applied with the same potential between the pixel electrode PX and the common electrode CT. The film is oriented substantially parallel to the surface of the film, and is homogeneously oriented in a state directed to the initial orientation direction defined by the rubbing treatment applied to the orientation films (606) and (705). Then, when the TFT element Tr is turned on and the gradation voltage applied to the video signal line DL is written to the pixel electrode PX, and a potential difference occurs between the pixel electrode PX and the common electrode CT, as shown in FIG. An electric field (112) (line of electric force) is generated, and an electric field (112) having an intensity corresponding to the potential difference between the pixel electrode PX and the common electrode CT is applied to the liquid crystal molecules (111).
このとき、液晶層ＬＣが持つ誘電異方性と電界（112）との相互作用により、液晶層ＬＣを構成する液晶分子（111）は電界（112）の方向にその向きを変えるので、液晶層ＬＣの屈折異方性が変化する。またこのとき、液晶分子（111）の向きは、印加する電界（112）の強度（画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの電位差の大きさ）によって決まる。したがって、液晶表示装置では、たとえば、共通電極ＣＴの電位を固定しておき、画素電極ＰＸに加える階調電圧を画素毎に制御して、それぞれの画素における光透過率を変化させることで、映像や画像の表示を行うことができる。 At this time, the liquid crystal molecule (111) constituting the liquid crystal layer LC changes its direction in the direction of the electric field (112) due to the interaction between the dielectric anisotropy of the liquid crystal layer LC and the electric field (112). The refractive anisotropy of LC changes. At this time, the orientation of the liquid crystal molecules (111) is determined by the strength of the applied electric field (112) (the magnitude of the potential difference between the pixel electrode PX and the common electrode CT). Therefore, in the liquid crystal display device, for example, by fixing the potential of the common electrode CT, controlling the gradation voltage applied to the pixel electrode PX for each pixel, and changing the light transmittance in each pixel, And display images.
図３（ａ）は、液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。液晶表示パネル（101）の表示領域ＤＡは、多数の画素の集合で構成されており、表示領域ＤＡにおいて１つの画素が占有する領域は、たとえば、隣接する２本の走査信号線ＧＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬとで囲まれる領域に相当する。また、液晶表示パネル（101）は、アクティブマトリクス基板（106）と対向基板（107）の表面に配向膜（606）および（705）を形成し、それら配向膜の間に液晶層ＬＣ（液晶材料）を配置した構造になっている。また、ここでは特に図示していないが、配向膜（606）とアクティブマトリクス基板（106）の間、または配向膜（705）と対向基板（107）の間に、適宜中間層（例えば位相差板や色変換層、光拡散層等の光学的中間層）を設けてもよい。 FIG. 3A is a schematic plan view illustrating an example of a schematic configuration of the liquid crystal display panel. FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing an example of a cross-sectional configuration taken along line B-B ′ of FIG. The display area DA of the liquid crystal display panel (101) is constituted by a set of a large number of pixels, and the area occupied by one pixel in the display area DA is adjacent to, for example, two adjacent scanning signal lines GL. This corresponds to a region surrounded by two video signal lines DL. In the liquid crystal display panel (101), alignment films (606) and (705) are formed on the surfaces of the active matrix substrate (106) and the counter substrate (107), and a liquid crystal layer LC (liquid crystal material) is formed between the alignment films. ). Although not particularly illustrated here, an intermediate layer (for example, a retardation plate) is appropriately disposed between the alignment film (606) and the active matrix substrate (106) or between the alignment film (705) and the counter substrate (107). Or an optical intermediate layer such as a color conversion layer or a light diffusion layer).
また、それぞれの画素における液晶層ＬＣの厚さ（セルギャップということもある）を均一化するための柱状スペーサ（110）が複数設けられている。このとき、アクティブマトリクス基板（106）と対向基板（107）とは、表示領域ＤＡの外側に設けられた環状のシール材（108）で接着されており、シール材(106)と表示領域ＤＡの間には消波構造(2)が設けられており、液晶層ＬＣは、アクティブマトリクス基板（106）側の配向膜（606）、対向基板（107）側の配向膜（705）、およびシール材（108）、消波構造(2)で囲まれた空間に密封されている。また、対向配置させた一対の偏光板（109ａ），（109ｂ）を有する。また、特には図示していないが、表示点灯させるバックライトや導光板、表示駆動回路、電源、或いは位相差フィルムや表面反射防止フィルム等を具備している。 In addition, a plurality of columnar spacers (110) for making the thickness of the liquid crystal layer LC (also referred to as a cell gap) uniform in each pixel are provided. At this time, the active matrix substrate (106) and the counter substrate (107) are bonded together by an annular sealing material (108) provided outside the display area DA, and the sealing material (106) and the display area DA are bonded. A wave-absorbing structure (2) is provided therebetween, and the liquid crystal layer LC includes an alignment film (606) on the active matrix substrate (106) side, an alignment film (705) on the counter substrate (107) side, and a sealing material. (108), sealed in a space surrounded by the wave-dissipating structure (2). Moreover, it has a pair of polarizing plates (109a) and (109b) arranged to face each other. In addition, although not particularly illustrated, a backlight, a light guide plate, a display driving circuit, a power source, a retardation film, a surface antireflection film, or the like for displaying and lighting are provided.
次に、本発明の液晶表示装置の作製手順について図表を用いて説明する。図４には、本発明の液晶表示装置の作製手順フローの一例を示した。基板には、例えば事前に表面研磨洗浄した無アルカリガラスを用いることができる。これ以外には通常のホウケイガラスやプラスチック、或いは金属薄板等を組み合わせたもの、或いは液晶表示装置を点灯させるための光源の光を導光するための光学的構造を、適宜使用することも可能である。但し、少なくとも表示させる側の基板は透明基板である必要がある。基板は第１の基板用と第２の基板用の２組を用意する。 Next, a manufacturing procedure of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 shows an example of a manufacturing procedure flow of the liquid crystal display device of the present invention. For the substrate, for example, alkali-free glass whose surface has been polished and cleaned in advance can be used. In addition to this, it is also possible to appropriately use an optical structure for guiding light from a light source for lighting a liquid crystal display device, or a combination of ordinary borosilicate glass, plastic, or a metal thin plate. is there. However, at least the substrate on the display side needs to be a transparent substrate. Two sets of substrates are prepared for the first substrate and the second substrate.
第１の基板用には、カラーフィルタ（CF）パターン形成、平坦化膜形成、或いはブラックマトリクス形成、透明電極形成等の薄膜形成プロセスを経て、第１の基板(107)とする。第１の基板(107)上には、各種感光性樹脂を用いて柱状スペーサ(110)を形成する。その高さは液晶セルとしてのスペーサに求められる寸法とし、例えば１μｍから１０μｍの範囲から選ばれており、望ましくは３μｍから５μｍの範囲から選ばれている。
For the first substrate, the
その面内の幅は対向する受け台座部材の幅以上とすることが望ましく、例えば１μｍから３０μｍから選ばれており、望ましくは８μｍから２０μｍの範囲から選ばれている。ここで、柱状スペーサ(110)の平面形状が正方形や長方形、多角形でもよく、あるいは円形または長円形でもよい。また、複数の凹凸を含む形状でもよい。また、柱状スペーサ(110)の断面形状は、順テーパ状となっていることが望ましいが、垂直または逆テーパであってもよい。 The in-plane width is desirably equal to or greater than the width of the opposing pedestal member, for example, selected from 1 μm to 30 μm, and preferably selected from the range of 8 μm to 20 μm. Here, the planar shape of the columnar spacer (110) may be a square, a rectangle, a polygon, or a circle or an oval. Moreover, the shape containing a some unevenness | corrugation may be sufficient. Further, the cross-sectional shape of the columnar spacer (110) is preferably a forward taper, but may be a vertical or reverse taper.
この上に第１の配向膜(705)を形成する。配向膜材料にはこれまで知られている各種高分子材料から適宜選ぶことができるが、その代表的な材料はポリイミドである。最初に、目的のポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を溶媒に溶かして、溶液を調製する。次に配向膜を形成する下地基板の上にスピンコート、フレクソ印刷、インクジェット印刷等の湿式方法により、溶液を塗布する。次に塗布した溶液の膜厚が表面張力や下地の凹凸により著しく平坦性が乱されないように予備乾燥する。このような状態にして、基板温度を200℃以上の高温にして、ポリアミド酸の分子構造を熱変化させてイミド化焼成する。ここでは、「非特許文献１」に記載されているＣＢＤＡ−ＯＤＡ系のポリイミドを用いた。その構造式を（化１）に示した。
A first alignment film (705) is formed thereon. The alignment film material can be appropriately selected from various polymer materials known so far, and a typical material is polyimide. First, a polyamic acid, which is a precursor of the target polyimide, is dissolved in a solvent to prepare a solution. Next, the solution is applied onto the base substrate on which the alignment film is formed by a wet method such as spin coating, flexographic printing, or ink jet printing. Next, preliminary drying is performed so that the film thickness of the applied solution is not significantly disturbed by the surface tension or the unevenness of the base. In this state, the substrate temperature is raised to 200 ° C. or higher, and the molecular structure of the polyamic acid is thermally changed to perform imidization baking. Here, the CBDA-ODA type polyimide described in “
また、ここでは、ラビング法で配向規制力を付与した場合と、偏光した紫外線を照射することでポリイミドを光切断する光配向法で配向規制力付与を付与した場合の、２種類の液晶表示素子を作製した。第２の基板用には、TFT回路、電極形成等のプロセスを経て、第２の基板(106)とする。ここでは図示しないが、この上に透明電極を形成して画素部分のみパターニングするが、詳細は省略する。この上に消波構造(2)を形成する。この上に、第２の配向膜(606)を、第１の配向膜(705)と同様の手法で形成させる。このようにして薄膜化された第２の配向膜(606)には同様に配向機能を付与する。
In addition, here, there are two types of liquid crystal display elements when the alignment regulating force is given by the rubbing method and when the alignment regulating force is given by the photo-alignment method in which the polyimide is photocut by irradiating polarized ultraviolet rays. Was made. For the second substrate, the
次に、第２の配向膜(606)上に液晶材料(1)を滴下し、第１の配向膜(705)の基板と貼り合わせてセル組する。用いる液晶材料や貼り合わせ用の樹脂等は、通常の液晶表示装置製造時に用いられるものを利用することができる。また、セル組した後に液晶を真空封入することも可能である。この後、偏光板、位相差板等の光学フィルムを貼り付け、バックライトや駆動回路電源、フレーム、反射防止膜、等の部材を組み合わせてモジュール化し、付属部品と合わせて、液晶表示装置とする。 Next, the liquid crystal material (1) is dropped on the second alignment film (606) and bonded to the substrate of the first alignment film (705) to form a cell set. As the liquid crystal material to be used, the resin for bonding, and the like, those used at the time of manufacturing a normal liquid crystal display device can be used. It is also possible to vacuum seal the liquid crystal after the cells are assembled. After that, an optical film such as a polarizing plate and a retardation plate is attached, and a backlight, a drive circuit power supply, a frame, an antireflection film, and the like are combined into a module and combined with the accessory parts to form a liquid crystal display device. .
次に、このような消波構造を有する液晶表示素子が、長期間にわたり、微小輝点不良を防止可能な、より高品質な液晶表示装置であることを確認する手順について説明する。柱状スペーサ(110)を介して貼り合わせられた液晶表示素子においては、その貼り合わせ過程において、柱状スペーサ(110)が対向する配向膜(106)と擦れ合わされつつ、一定間隔を保持するように作製されるため、その途中で配向膜(106)が摩耗し、その削れ残渣が柱状スペーサ(110)外周に付着する。このような削れ残渣は、長期間液晶表示素子を使用している間に、液晶パネル中で局所的な温度分布（例えば、バックライトや駆動電源等の熱と、使用外部環境との温度差）が原因となって、液晶を局所流動させ、削れ残渣もその流れに乗って、少しずつ移動する。特に、パネルエッジ近傍では、流れがエッジに近づくと、エッジのシール材で反射したり、シール材に沿って流れた後にパネル中央側に戻るような渦を形成するため、実効的に流動ベクトルを消失させるため、削れ残渣はシール材よりも、少しパネル中央側に片寄った位置で残留、蓄積される。 Next, a procedure for confirming that the liquid crystal display element having such a wave-absorbing structure is a higher quality liquid crystal display device capable of preventing a minute bright spot defect over a long period of time will be described. In the liquid crystal display element bonded through the columnar spacer (110), in the bonding process, the columnar spacer (110) is manufactured so as to be kept at a constant interval while being rubbed with the facing alignment film (106). Therefore, the alignment film (106) is worn in the middle, and the scraped residue adheres to the outer periphery of the columnar spacer (110). Such shaving residue is localized in the liquid crystal panel while the liquid crystal display element is used for a long period of time (for example, the temperature difference between the heat of the backlight, the drive power source, etc. and the external environment in use). This causes the liquid crystal to flow locally, and the shaving residue moves along the flow little by little. In particular, in the vicinity of the panel edge, when the flow approaches the edge, the flow vector is effectively reflected to form a vortex that reflects off the edge sealant or returns to the center of the panel after flowing along the sealant. In order to disappear, the shaving residue remains and accumulates at a position slightly offset toward the center of the panel rather than the sealing material.
このような長期間の液晶表示装置の使用によって引き起こされる残渣が局所的に凝集する度合いは、以下の方法によって見積もることができる。まず、試料となる液晶表示装置から液晶パネル部分を取り外し、電極配線等は除去して、パネル表面に装着されている光学フィルムや偏光フィルムだけが残った状態のパネルとする。この状態で、使用環境の温度変化によって残渣が局所的に凝集する過程を加速度的に引き起こすために、ヒートショック試験槽（例えば日立空調SE、ES-206EX）に前記パネルを装着し、所定のヒートショック試験を施す。ここでヒートショック試験とは、槽内の温度を高温と低温の間で、急速に切り替えることが可能な恒温槽のことであり、例えば-35℃と+85℃の間を5分以内で温度切替を行い、その温度状態を数十分間保持した状態を1回の温度サイクルとして、何度も温度サイクルをパネルに与えるものである。 The degree of local aggregation of the residue caused by the use of such a liquid crystal display device for a long time can be estimated by the following method. First, the liquid crystal panel portion is removed from the sample liquid crystal display device, and electrode wirings and the like are removed to obtain a panel in which only the optical film or polarizing film mounted on the panel surface remains. In this state, the panel is attached to a heat shock test tank (for example, Hitachi Air Conditioning SE, ES-206EX) to accelerate the process of local aggregation of residues due to temperature changes in the usage environment. Perform a shock test. Here, the heat shock test is a thermostatic chamber that can rapidly switch the temperature in the bath between high and low temperatures, for example, between -35 ° C and + 85 ° C within 5 minutes. Switching is performed, and a state in which the temperature state is maintained for several tens of minutes is defined as one temperature cycle, and the temperature cycle is repeatedly applied to the panel.
このような温度変化によって、パネル中の液晶材料(1)が撹拌され、製造初期は配向膜全面に均一に分散していた残渣がヒートサイクルの加熱、冷却で局所的に流動する過程が反復され、パネルエッジに近づくと流動ベクトルを失い残渣が局所的に凝集する。このような凝集した残渣は、その近傍の液晶の配向乱れを引き起こし、微小輝点不良の原因となる。このような凝集は、パネルを一定温度に保持しただけでは発生せず、温度サイクルの切替時の温度差やその変化速度に応じた液晶材料(1)の撹拌速度に対応しており、温度差が大きい程、変化速度が速い程、より急速に凝集化する。ここでは、一例としてパネルを垂直保持で、-35℃と+85℃の間を5分以内で温度切替を行い、その温度状態を数十分間保持した状態を1回の温度サイクルを標準試験条件とし、100サイクルごとにパネルを取出して、目視によって微小輝点の密集状態が確認できた時間を試験寿命とした。試験の都合上、5000サイクルでも凝集が確認されなかった場合は、打切りとした。 Due to such temperature changes, the liquid crystal material (1) in the panel is agitated, and the process in which the residue that was uniformly dispersed throughout the alignment film in the initial stage of the manufacturing process flows locally by heating and cooling in the heat cycle is repeated. When approaching the panel edge, the flow vector is lost and the residue aggregates locally. Such an agglomerated residue causes a disorder in the alignment of the liquid crystal in the vicinity thereof, causing a fine bright spot defect. Such agglomeration does not occur just by holding the panel at a constant temperature, but corresponds to the temperature difference at the time of switching the temperature cycle and the stirring speed of the liquid crystal material (1) according to the change rate. The larger the change rate, the faster the change rate. Here, as an example, the panel is held vertically, the temperature is switched between -35 ° C and + 85 ° C within 5 minutes, and the temperature state is maintained for several tens of minutes as a single temperature cycle as a standard test As a condition, the panel was taken out every 100 cycles, and the time during which the dense state of minute bright spots was confirmed by visual observation was defined as the test life. For the convenience of the test, if aggregation was not confirmed even after 5000 cycles, the test was terminated.
本実施例では、対角15インチの液晶表示素子を作製し、このヒートショック試験によって、微小輝点密集の発生時間を評価した。比較として、本発明の消波構造を持たない以外は同一の構造を有する液晶表示素子も作製した。一つの仕様のパネルは５パネル作製して、同じヒートショック試験を行った。比較として作製した液晶表示素子においては、100から300サイクルの間に、左右下コーナ部を起点としてエッジから5から15mmの範囲に、微小輝点が密集した領域が生まれ、試験サイクルを延ばすと、微小輝点が密集した領域もパネルエッジに沿って拡がり、1000サイクルを越えると、４つのエッジすべてに微小輝点の密集した領域が広がった。以下、微小輝点密集が確認され始めたサイクル数をｔｐ、５パネルのすべてで微小輝点密集が確認されたサイクル数をｔｑとする。 In this example, a liquid crystal display element having a diagonal size of 15 inches was manufactured, and the occurrence time of minute bright spot density was evaluated by this heat shock test. As a comparison, a liquid crystal display element having the same structure except that the wave-absorbing structure of the present invention was not produced was also produced. Five panels with one specification were prepared and subjected to the same heat shock test. In the liquid crystal display device produced as a comparison, during 100 to 300 cycles, a region where minute bright spots are densely created in the range of 5 to 15 mm from the edge starting from the left and right corners, and extending the test cycle, The area where minute luminescent spots are densely expanded along the panel edge, and after 1000 cycles, the area where minute luminescent spots are densely spread all four edges. Hereinafter, the number of cycles at which minute bright spot denseness has started to be confirmed is denoted by tp, and the number of cycles at which minute bright spot denseness is confirmed in all five panels is denoted by tq.
図５の表１（ａ）にはラビング法での、図５の表１（ｂ）には光配向法での、いくつかの間口Ｄ、半径Ｒの消波構造を設けた場合の微小輝点密集が確認されたサイクル数ｔｐ、ｔｑを示した。表１（ａ）を見ると、Ｄ＝5.0μｍとした場合、Ｒ＝2.5μｍ（ちょうど消波構造の凹部が半円となる）では、消波構造を設けなかった場合と微小輝点密集の発生寿命に差異は見られなかった。Ｒを少し大きくすると、寿命は大きく伸び、Ｒ＝3.5μｍとするだけでもｔｐ＝1000サイクル、ｔｑ＝2900サイクルとなった。Ｒ＝5.5μｍでは打切り時間である5000サイクルまでに微小輝点密集は観察されなかった。 Table 1 (a) in FIG. 5 shows a rubbing method, and Table 1 (b) in FIG. The number of cycles tp and tq in which congestion was confirmed was shown. Looking at Table 1 (a), when D = 5.0 μm, R = 2.5 μm (just the concave portion of the wave-dissipating structure becomes a semicircle) There was no difference in the generation life. When R was slightly increased, the life was greatly increased, and tp = 1000 cycles and tq = 2900 cycles even when R = 3.5 μm. At R = 5.5 μm, no minute bright spot density was observed up to 5000 cycles, which is the cutoff time.
また、Ｄ＝10.0μｍの場合、Ｒ＝5.0μｍ（ちょうど消波構造の凹部が半円となる）では、消波構造を設けなかった場合と微小輝点密集の発生寿命に差異は見られず、Ｒ＝10.0μｍでは打切り時間である5000サイクルまでに微小輝点密集は観察されなかった。また、Ｄ＝15.0μｍの場合、Ｒ＝7.5μｍ（ちょうど消波構造の凹部が半円となる）では、消波構造を設けなかった場合と微小輝点密集の発生寿命に差異は見られず、Ｒ＝15.5μｍでは打切り時間である5000サイクルまでに微小輝点密集は観察されなかった。これらのことから、間口Ｄよりも半径Ｒを大きくすると、微小輝点密集の発生を抑制する効果が見られ、特に２Ｒ＞Ｄとすると効果が著しいことがわかった。表１（ｂ）にも同様の傾向が見て取れ、光配向法で作製した場合にも同様の効果が得られた。 In addition, when D = 10.0 μm, when R = 5.0 μm (just the concave portion of the wave-dissipating structure becomes a semicircle), there is no difference in the generation life of the minute bright spot density from the case where the wave-absorbing structure is not provided. At R = 10.0 μm, minute bright spot denseness was not observed until 5000 cycles, which is the cutoff time. In addition, when D = 15.0 μm, when R = 7.5 μm (just the concave portion of the wave-dissipating structure becomes a semicircle), there is no difference in the generation life of minute bright spots from the case where the wave-absorbing structure is not provided. At R = 15.5 μm, no dense bright spots were observed up to 5000 cycles, which is the cutoff time. From these facts, it was found that when the radius R was made larger than that of the frontage D, an effect of suppressing the occurrence of minute bright spot density was observed, and particularly when 2R> D, the effect was remarkable. A similar tendency can be seen in Table 1 (b), and the same effect was obtained when the photo-alignment method was used.
念のため、液晶表示素子としての表示特性、例えば電圧−輝度特性、電圧保持率、残像等を測定したが、これらについては消波構造の有無は全く差異がなかった。
このように、本発明の液晶表示装置のごとく、図１で示される消波構造をパネルエッジ近傍に設けることにより、長期間にわたり、微小輝点不良を防止可能な、より高品質な液晶表示装置とすることができることが確認された。
As a precaution, display characteristics as a liquid crystal display element, such as voltage-luminance characteristics, voltage holding ratio, afterimage, etc., were measured, but there was no difference in the presence or absence of the wave-absorbing structure.
Thus, like the liquid crystal display device of the present invention, by providing the wave-absorbing structure shown in FIG. 1 in the vicinity of the panel edge, a higher-quality liquid crystal display device that can prevent a minute bright spot defect over a long period of time. It was confirmed that it can be.
次に、別の消波構造を用いて本発明の液晶表示装置を作製した一例について図表を用いて説明する。図６には、本発明の消波構造を有する液晶表示素子のパネルエッジ近傍の構造を示した。図６（ａ）はそのパネル平面方向から見た消波構造、図６（ｂ）はそのパネル厚み方向からみた消波構造を示している。図６（ａ）を見ると、消波構造(2)は、シール材(3)のパネル中央部内側の液晶材料(1)が充填されている領域に対して、長さＤの間口を有する奥行きＬの二等辺三角形形状を有している。ここで、長さＤと奥行きＬは、後に示すように特定範囲にあることが望ましい。 Next, an example in which the liquid crystal display device of the present invention is manufactured using another wave-absorbing structure will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows a structure in the vicinity of the panel edge of the liquid crystal display element having the wave-absorbing structure of the present invention. FIG. 6A shows a wave-absorbing structure viewed from the panel plane direction, and FIG. 6B shows a wave-absorbing structure viewed from the panel thickness direction. As shown in FIG. 6A, the wave-dissipating structure (2) has a frontage with a length D with respect to the region filled with the liquid crystal material (1) inside the center of the panel of the sealing material (3). It has an isosceles triangle shape with a depth L. Here, the length D and the depth L are preferably within a specific range as will be described later.
図６（ｂ）において、消波構造(2)は、基板(5)及びその上部に形成された下地層(4)の上に形成されており、シール材(3)に接している。この上に、対向する基板(5’)、その上部に形成された下地層(4’)が形成されている。ここで、下地層(4)と下地層(4’)との距離Ｓと消波構造(2)の高さＨとの関係を見ると、前者が液晶セルのスペースであるのに対して、Ｓ＞Ｈの関係を保っている。また、ＳとＨの好ましい関係は、実施例１で説明したのと同様な関係となっていることがよい。 In FIG. 6B, the wave-dissipating structure (2) is formed on the substrate (5) and the underlying layer (4) formed on the substrate (5), and is in contact with the sealing material (3). On top of this, an opposing substrate (5 ') and a base layer (4') formed thereon are formed. Here, looking at the relationship between the distance S between the underlayer (4) and the underlayer (4 ′) and the height H of the wave-absorbing structure (2), the former is the space of the liquid crystal cell. The relationship of S> H is maintained. Further, the preferable relationship between S and H is preferably the same as that described in the first embodiment.
図７の表２（ａ）にはラビング法での、図８の表２（ｂ）には光配向法での、実施例１と同様にして、微小輝点密集が確認されるまでの寿命を測定した結果を示した。間口Ｄを5.0、10.0、15.0μｍと変え、それぞれについて奥行きＬをＤ/2から5Ｄ程度の範囲で変えた消波構造を形成して、一つの仕様のパネルは５パネル作製して、同じヒートショック試験を行った。表２（ａ）を見ると、いずれの場合も、ＬがＤ以上となると、微小輝点密集の出現寿命が長くなる傾向を示した。 Table 2 (a) in FIG. 7 shows the lifetime until the minute bright spot denseness is confirmed in the same manner as in Example 1 in the rubbing method and in Table 2 (b) in FIG. The result of measuring was shown. By changing the frontage D to 5.0, 10.0, 15.0μm and forming a wave-dissipating structure with the depth L changed in the range of D / 2 to 5D for each, 5 panels of one specification were produced, and the same heat A shock test was conducted. As shown in Table 2 (a), in any case, when L is D or more, the appearance lifetime of the dense bright spot tends to be longer.
また、Ｌが長くなるにつれて、試験の上限である5000サイクルまでに５パネルすべてで微小輝点密集が発生しない場合があったが、間口Ｄが小さい程、長寿命の傾向にあった。但し、今回の条件の中では試験の上限である5000サイクルまでに１パネルも微小輝点密集が発生しないようなＤとＬの組み合わせは見出せなかった。表２（ｂ）にも同様の傾向が見て取れ、光配向法で作製した場合にも同様の効果が得られた。 In addition, as L became longer, there was a case where minute bright spot density did not occur in all 5 panels by 5000 cycles which was the upper limit of the test. However, the smaller the frontage D, the longer the life. However, no combination of D and L could be found in the present conditions so that no minute bright spot clustering occurred in one panel by 5000 cycles, the upper limit of the test. A similar tendency can be seen in Table 2 (b), and the same effect was obtained when the photo-alignment method was used.
念のため、液晶表示素子としての表示特性、例えば電圧−輝度特性、電圧保持率、残像等を測定したが、これらについては消波構造の有無は全く差異がなかった。このように、本発明の液晶表示装置のごとく、図６で示される消波構造をパネルエッジ近傍に設けることにより、長期間にわたり、微小輝点不良を防止可能な、より高品質な液晶表示装置とすることができることが確認された。 As a precaution, display characteristics as a liquid crystal display element, such as voltage-luminance characteristics, voltage holding ratio, afterimage, etc., were measured, but there was no difference in the presence or absence of the wave-absorbing structure. Thus, like the liquid crystal display device of the present invention, by providing the wave-absorbing structure shown in FIG. 6 in the vicinity of the panel edge, a higher quality liquid crystal display device capable of preventing micro bright spot defects over a long period of time. It was confirmed that it can be.
次に、さらに別の消波構造を用いて本発明の液晶表示装置を作製した一例について図表を用いて説明する。図９には、本発明の消波構造を有する液晶表示素子のパネルエッジ近傍の構造を示した。図９（ａ）はそのパネル平面方向から見た消波構造、図９（ｂ）はそのパネル厚み方向からみた消波構造を示している。ここでは、消波構造(2)はシール材(3)と平行に形成された矩形形状をしている。液晶層の厚みＳと消波構造の高さＨの関係は、実施例１における関係と同様である。すなわち、Ｈ/Ｓの値は、０．４乃至０．９５のが好ましく、より好ましくは０．５乃至０．９である。 Next, an example in which the liquid crystal display device of the present invention is manufactured using still another wave-absorbing structure will be described with reference to the drawings. FIG. 9 shows the structure in the vicinity of the panel edge of the liquid crystal display element having the wave-absorbing structure of the present invention. FIG. 9A shows a wave-absorbing structure seen from the panel plane direction, and FIG. 9B shows a wave-absorbing structure seen from the panel thickness direction. Here, the wave-dissipating structure (2) has a rectangular shape formed in parallel with the sealing material (3). The relationship between the thickness S of the liquid crystal layer and the height H of the wave-absorbing structure is the same as that in the first embodiment. That is, the value of H / S is preferably 0.4 to 0.95, and more preferably 0.5 to 0.9.
図９に示すように、本実施例における消波構造の厚さはＴであり、シール材(3)とは間隔はＫである。ここでは、Ｓ＝4μｍの液晶パネルを作製し、消波構造の高さＨは3.6、2.8、2、1.2μｍの４通りを選び、それぞれのＨに対して、厚さＴは5、10、15、20μｍ、間隔Ｋは5、10、15、20μｍとしたものを試作した。なお、一定の間隔のシールを作製するのは通常の樹脂描画では困難なので、感光性樹脂で高さＳの壁をパネルエッジに平行に形成したものを補助とした。その他の作製条件は実施例１と同様とし、同じくヒートショック試験を施して、微小輝点密集が発生する寿命を測定した。 As shown in FIG. 9, the thickness of the wave-dissipating structure in this embodiment is T, and the distance from the sealing material (3) is K. Here, a liquid crystal panel with S = 4 μm is manufactured, and the height H of the wave-absorbing structure is selected from four types of 3.6, 2.8, 2, 1.2 μm, and for each H, the thickness T is 5, 10, Prototypes with 15 and 20 μm and spacing K of 5, 10, 15, and 20 μm were made. In addition, since it is difficult to produce seals with a constant interval with normal resin drawing, a support having a photosensitive resin wall having a height S parallel to the panel edge was used as an auxiliary. The other production conditions were the same as those in Example 1, and the heat shock test was performed in the same manner to measure the lifetime at which minute bright spot crowding occurred.
図１０の表３（ａ）にはラビング法での、図１０の表３（ｂ）には光配向法での結果を示した。表３（ａ）を見ると、実施例１で述べた通り、消波構造を持たない時の微小輝点密集が出始めるサイクルｔｐは100サイクル、５台目で微小輝点密集が出るサイクルｔｑは300サイクルであったが、ここでの試作品で、ほとんどは波消構造を持たない時と同様の寿命を示した。ただ一つ、Ｈ＝2μｍの場合は微小輝点密集寿命が異なり、表３に示すように、ｔｐは200サイクル、ｔｑは400から600サイクルに寿命が延びることがわかった。表３（ｂ）にも同様の傾向が見て取れ、光配向法で作製した場合にも同様の効果が得られた。 Table 3 (a) in FIG. 10 shows the result by the rubbing method, and Table 3 (b) in FIG. 10 shows the result by the photo-alignment method. Referring to Table 3 (a), as described in Example 1, the cycle tp at which minute bright spot density begins to appear when there is no wave-absorbing structure is 100 cycles, and cycle tq at which minute bright spot density occurs at the fifth unit. Was 300 cycles, but most of the prototypes here showed the same life as when there was no wave-dissipating structure. However, in the case of H = 2 μm, the dense luminescent spot density lifetime is different, and as shown in Table 3, it was found that tp extends 200 cycles and tq extends 400 to 600 cycles. A similar tendency can be seen in Table 3 (b), and the same effect was obtained even when the photo-alignment method was used.
念のため、液晶表示素子としての表示特性、例えば電圧−輝度特性、電圧保持率、残像等を測定したが、これらについては消波構造の有無は全く差異がなかった。このように、本発明の液晶表示装置のごとく図９で示されるように、消波構造とシール部との間に一定の間隔を設けることにより、微小輝点不良の発生を防止可能な、より高品質な液晶表示装置とすることができることが確認された。
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As a precaution, display characteristics as a liquid crystal display element, such as voltage-luminance characteristics, voltage holding ratio, afterimage, etc., were measured, but there was no difference in the presence or absence of the wave-absorbing structure. Thus, as shown in FIG. 9 as in the liquid crystal display device of the present invention, by providing a constant interval between the wave-absorbing structure and the seal portion, it is possible to prevent the occurrence of a fine bright spot defect. It was confirmed that a high-quality liquid crystal display device can be obtained.
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次に、別の消波構造を用いて本発明の液晶表示装置を作製した一例について図表を用いて説明する。図１１には、本発明の消波構造を有する液晶表示素子のパネルエッジ近傍の構造を示した。図１１（ａ）はそのパネル平面方向から見た消波構造、図１１（ｂ）はそのパネル厚み方向からみた消波構造を示している。図１１（ａ）に示すように、ここでは半径Ｒの柱状形状をした消波構造(2)をその中心間隔Ｗで配置し、その中心を結ぶ線が角度60°の正三角形となるように配置し、シール材(3)に対しては消波構造(2)は平行に複数配置され、かつパネル中心に向かっては複数列配置している。 Next, an example in which the liquid crystal display device of the present invention is manufactured using another wave-absorbing structure will be described with reference to the drawings. FIG. 11 shows the structure in the vicinity of the panel edge of the liquid crystal display element having the wave-absorbing structure of the present invention. FIG. 11A shows the wave-absorbing structure viewed from the panel plane direction, and FIG. 11B shows the wave-absorbing structure viewed from the panel thickness direction. As shown in FIG. 11A, here, the wave-dissipating structure (2) having a columnar shape with a radius R is arranged at the center interval W, and the line connecting the centers is an equilateral triangle with an angle of 60 °. A plurality of wave-dissipating structures (2) are arranged in parallel to the sealing material (3), and a plurality of rows are arranged toward the center of the panel.
ここでは列の数は10列とした。これまでの実施例と同様、ここでシール材(3)に対して平行な配置とは、パネルエッジに対して平行であることと同義である。また、消波構造(2)のうち最もシール材(3)と近いものの距離Ｋ＝10μｍ離れた位置を、シール材の描画領域とした。また、図１１（ｂ）に示すように、液晶層の厚みはＳ＝4μｍ、消波構造の高さをＨ＝3.6μｍとした。ここではＷ＝30μｍの時、Ｒ＝10、7.5、5μｍと変えた液晶パネルについて、実施例１同様にヒートショック試験を行い、微小輝点密集の発生寿命を評価した。 Here, the number of columns is 10. As in the previous embodiments, the arrangement parallel to the sealing material (3) is synonymous with being parallel to the panel edge. Further, the position where the distance K = 10 μm of the wave-absorbing structure (2) closest to the sealing material (3) was set as the drawing area of the sealing material. As shown in FIG. 11B, the thickness of the liquid crystal layer was S = 4 μm, and the height of the wave-absorbing structure was H = 3.6 μm. Here, when W = 30 μm, a heat shock test was performed on the liquid crystal panel with R = 10, 7.5, and 5 μm changed in the same manner as in Example 1 to evaluate the occurrence life of minute bright spots.
図１２の表４（ａ）にはラビング法での、図１２の表４（ｂ）には光配向法での結果を示した。表４（ａ）を見ると、実施例１で述べた通り、消波構造を持たない時の微小輝点密集が出始めるサイクルｔｐは100サイクル、５台目で微小輝点密集が出るサイクルｔｑは300サイクルであったが、Ｒ＝5μｍではこれと変わらない寿命であったのに対して、Ｒ＝10、7.5μｍでは長寿命化の傾向を示した。表４（ｂ）にも同様の傾向が見て取れ、光配向法で作製した場合にも同様の効果が得られた。
念のため、液晶表示素子としての表示特性、例えば電圧−輝度特性、電圧保持率、残像等を測定したが、これらについては消波構造の有無は全く差異がなかった。このように、本発明の液晶表示装置のごとく、図１１で示されるように、消波構造として複数の柱状形状構造を設けることにより、微小輝点不良の発生を防止可能な、より高品質な液晶表示装置とすることができることが確認された。
Table 4 (a) in FIG. 12 shows the result by the rubbing method, and Table 4 (b) in FIG. 12 shows the result by the photo-alignment method. Referring to Table 4 (a), as described in Example 1, the cycle tp at which minute bright spot density starts to appear when there is no wave-absorbing structure is 100 cycles, and cycle tq at which minute bright spot density occurs at the fifth unit. However, when R = 5 μm, the life was not different from this, whereas when R = 10, 7.5 μm, the life was prolonged. The same tendency can be seen in Table 4 (b), and the same effect was obtained when the photo-alignment method was used.
As a precaution, display characteristics as a liquid crystal display element, such as voltage-luminance characteristics, voltage holding ratio, afterimage, etc., were measured, but there was no difference in the presence or absence of the wave-absorbing structure. In this way, as shown in FIG. 11, as in the liquid crystal display device of the present invention, by providing a plurality of columnar structures as the wave-absorbing structure, it is possible to prevent the occurrence of a fine bright spot defect and to achieve higher quality. It was confirmed that a liquid crystal display device can be obtained.
次に、別の消波構造を用いて本発明の液晶表示装置を作製した一例について図表を用いて説明する。図１３には、本発明の消波構造を有する液晶表示素子のパネルエッジ近傍の構造を示した。図１３において、シール材に隣接した消波構造の液晶側は、多孔質構造を基板５の主面と平行な面で切った場合の断面と類似する構成となっている。図１３（ａ）、図１３（ｂ）では、異なる形状の多孔質構造の断面図となっている。
Next, an example in which the liquid crystal display device of the present invention is manufactured using another wave-absorbing structure will be described with reference to the drawings. FIG. 13 shows the structure in the vicinity of the panel edge of the liquid crystal display element having the wave-absorbing structure of the present invention. In FIG. 13, the liquid crystal side of the wave-dissipating structure adjacent to the sealing material has a configuration similar to a cross section when the porous structure is cut along a plane parallel to the main surface of the
これまでの実施例で示した消波構造は一定の形状を有する構造とするため、実施例１で示したように感光性樹脂により、所定の形状を作製していた。しかしながら、この方法ではそのパターニングのための露光が必要となり、特に所定の高さを保つためのプロセス条件が必要であった。より簡便な手法により、液晶パネル中の局所的な対流を抑制できる波消構造を提供するために、よりパネル中心側にシール材(3)と平行に描画された線状の波消構造(2)を同様の手法で描画し、その内部に図１３（ａ）のような複数の気泡や図１３（ｂ）のような網目の気道が自己形成されるようにすることが可能である。なお、図１３(ａ)、１３（ｂ）は、ガラス基板の主面と平行な面で切った消波構造２の断面図である。
Since the wave-dissipating structure shown in the examples so far has a certain shape, a predetermined shape is made of a photosensitive resin as shown in Example 1. However, this method requires exposure for the patterning, and particularly requires process conditions for maintaining a predetermined height. In order to provide a wave-dissipating structure that can suppress local convection in a liquid crystal panel by a simpler method, a linear wave-dissipating structure (2) drawn parallel to the seal material (3) on the center side of the panel. ) Is drawn by the same method, and a plurality of bubbles as shown in FIG. 13A and a mesh airway as shown in FIG. 13A and 13B are cross-sectional views of the wave-dissipating
このような多孔質な消波構造をシール材と共に、一括してパネルエッジに形成するための作製手順の一例を以下に説明する。シール材(3)には通常の部材、例えばエポシキアクリル系の樹脂を用いることができるが、これに隣接する多孔質な消波構造(2)には、例えばエポキシ系樹脂に各種発泡剤、例えばアゾ系の発泡剤であるN,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミドを添加したものを用いることができる。発泡剤を事前にエポキシ樹脂に用いられている溶媒に混合溶解したものをエポキシ樹脂と混合したものを消波構造用樹脂とする。 An example of a manufacturing procedure for forming such a porous wave-dissipating structure on the panel edge together with the sealing material will be described below. For the sealing material (3), an ordinary member, for example, an epoxy acrylic resin, can be used.For the porous wave-dissipating structure (2) adjacent thereto, for example, an epoxy resin and various foaming agents, for example, An azo foaming agent added with N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine or azodicarbonamide can be used. A product obtained by mixing and dissolving a foaming agent in a solvent used in an epoxy resin in advance and mixing it with an epoxy resin is used as a wave-absorbing structural resin.
これら２種類の樹脂を、図１４に示すような先端を接合させたニードル(7,7’)と２つのシリンジ(6,6’)、それらを固定するシリンジホルダ(9)の各シリンジに充填し、液晶表示装置のセル組の段階で、パネルエッジに描画する。このような特殊なニードルを用いると、全体としては従来のシール幅の間に2種類の構造を有するものを形成することが可能である。このような方法で２種類の樹脂を同時に描画し、内側を発泡剤入りの樹脂とすると、液晶表示装置の上下の基板を組合せ、樹脂を加熱硬化させる段階で発泡剤からガスが発生して、多孔質な樹脂部分として消波構造(2)が形成される。このようなシール材(3)と消波構造(2)を形成した後、液晶を通常の真空封入プロセスによって充填し、封入口を後封止することで、液晶表示装置は完成する。 These two types of resin are filled into each syringe of the needle (7, 7 '), two syringes (6, 6'), and the syringe holder (9) for fixing them, as shown in FIG. Then, drawing is performed on the panel edge at the stage of the cell set of the liquid crystal display device. When such a special needle is used, it is possible to form a needle having two types of structures between conventional seal widths as a whole. When two types of resins are drawn simultaneously by such a method and the inside is a resin containing a foaming agent, gas is generated from the foaming agent at the stage of combining the upper and lower substrates of the liquid crystal display device and curing the resin, A wave-dissipating structure (2) is formed as a porous resin portion. After forming the sealing material (3) and the wave-absorbing structure (2), the liquid crystal display device is completed by filling the liquid crystal by a normal vacuum sealing process and then sealing the sealing port.
図１５の表５（ａ）にはラビング法での、図１５の表５（ｂ）には光配向法での、エポキシ樹脂に対する発泡剤溶液の混合比（wt%）を変えた場合の、ヒートショック試験での微小輝点発生寿命を示した。表５（ａ）を見ると、実施例１で述べた通り、消波構造を持たない時の微小輝点密集が出始めるサイクルｔｐは100サイクル、５台目で微小輝点密集が出るサイクルｔｑは300サイクルであったが、混合比0.1wt%から発生サイクルが伸びる傾向を示し、10wt%でｔｐ＝3500サイクル、ｔｑ＝打切りと、長寿命化の傾向を示した。表５（ｂ）にも同様の傾向が見て取れ、光配向法で作製した場合にも同様の効果が得られた。 When the mixing ratio (wt%) of the foaming agent solution to the epoxy resin is changed in the rubbing method in Table 5 (a) of FIG. 15 and in the photo-alignment method in Table 5 (b) of FIG. The lifetime of generation of minute bright spots in the heat shock test is shown. Referring to Table 5 (a), as described in the first embodiment, the cycle tp at which minute bright spot density starts to appear when there is no wave-absorbing structure is 100 cycles, and cycle tq at which minute bright spot density occurs at the fifth unit. Was 300 cycles, but the generation cycle showed a tendency to increase from a mixing ratio of 0.1 wt%, and at 10 wt%, tp = 3500 cycles and tq = canceled, indicating a tendency to extend the life. A similar tendency can be seen in Table 5 (b), and the same effect was obtained when the photo-alignment method was used.
念のため、液晶表示素子としての表示特性、例えば電圧−輝度特性、電圧保持率、残像等を測定したが、これらについては消波構造の有無は全く差異がなかった。このように、本発明の液晶表示装置のごとく、図１３で示されるように、多孔質構造の消波構造を設けることにより、微小輝点不良の発生を防止可能な、より高品質な液晶表示装置とすることができることが確認された。 As a precaution, display characteristics as a liquid crystal display element, such as voltage-luminance characteristics, voltage holding ratio, afterimage, etc., were measured, but there was no difference in the presence or absence of the wave-absorbing structure. Thus, as shown in FIG. 13, as in the liquid crystal display device of the present invention, a higher quality liquid crystal display capable of preventing the occurrence of a minute bright spot defect by providing a porous structure of the wave-absorbing structure. It was confirmed that it could be a device.
次に、別の配向膜材料を用いて本発明の液晶表示装置を作製した一例について図表を用いて説明する。実施例５では、多孔質な消波構造を得るために、発泡剤溶液を適宜添加したエポキシ樹脂を用いたが、ここでは発泡剤溶液の代わりに、液晶パネルに用いる液晶材料そのものをエポキシ樹脂に添加することを試みた。このようにすることで、樹脂内部に液晶材料との相分離網目構造が自然に形成され、それを液晶表示素子として液晶材料と接することで、程良く液晶材料が網目構造に含浸した状態が実現できる。いくつかの混合比で液晶材料とエポキシ樹脂を混合したものを、実施例５に示した方法でシール材と共にパネルエッジに描画して、上下基板を貼り合わせて、液晶表示素子を得、同様にヒートショック試験を行った。 Next, an example of manufacturing the liquid crystal display device of the present invention using another alignment film material will be described with reference to the drawings. In Example 5, an epoxy resin to which a foaming agent solution was appropriately added was used in order to obtain a porous wave-breaking structure, but here, instead of the foaming agent solution, the liquid crystal material itself used for the liquid crystal panel was changed to an epoxy resin. Attempted to add. By doing so, a phase-separated network structure with the liquid crystal material is naturally formed inside the resin, and by contacting it with the liquid crystal material as a liquid crystal display element, a state in which the liquid crystal material is appropriately impregnated into the network structure is realized. it can. A mixture of a liquid crystal material and an epoxy resin at several mixing ratios is drawn on the panel edge together with the sealing material by the method shown in Example 5, and the upper and lower substrates are bonded together to obtain a liquid crystal display element. A heat shock test was conducted.
図１６の表６（ａ）にはラビング法での、図１６の表６（ｂ）には光配向法での結果を示した。表６（ａ）を見ると、実施例１で述べた通り、消波構造を持たない時の微小輝点密集が出始めるサイクルｔｐは100サイクル、５台目で微小輝点密集が出るサイクルｔｑは300サイクルであったが、混合比1wt%から発生サイクルが伸びる傾向を示し、10wt%でｔｐ＝4000サイクル、ｔｑ＝打切りと、長寿命化の傾向を示した。表６（ｂ）にも同様の傾向が見て取れ、光配向法で作製した場合にも同様の効果が得られた。 Table 6 (a) in FIG. 16 shows the results of the rubbing method, and Table 6 (b) of FIG. 16 shows the results of the photo-alignment method. Referring to Table 6 (a), as described in the first embodiment, the cycle tp at which minute bright spot density starts when there is no wave-absorbing structure is 100 cycles, and cycle tq where minute bright spot density occurs at the fifth unit. Was 300 cycles, but the generation cycle tended to increase from a mixing ratio of 1 wt%, and at 10 wt%, tp = 4000 cycles and tq = discontinuation, indicating a trend toward longer life. A similar tendency can be seen in Table 6 (b), and the same effect was obtained when the photo-alignment method was used.
念のため、液晶表示素子としての表示特性、例えば電圧−輝度特性、電圧保持率、残像等を測定したが、これらについては消波構造の有無は全く差異がなかった。このように、本発明の液晶表示装置のごとく、図１３で示されるように、多孔質構造の消波構造を設けることにより、かつ液晶材料を消波構造の内部に十分含浸させることにより、微小輝点不良の発生を防止可能な、より高品質な液晶表示装置とすることができることが確認された。 As a precaution, display characteristics as a liquid crystal display element, such as voltage-luminance characteristics, voltage holding ratio, afterimage, etc., were measured, but there was no difference in the presence or absence of the wave-absorbing structure. Thus, as shown in FIG. 13, as in the liquid crystal display device of the present invention, by providing a porous wave-dissipating structure and sufficiently impregnating the liquid-crystal material into the wave-dissipating structure, It was confirmed that a higher quality liquid crystal display device capable of preventing the occurrence of defective bright spots can be obtained.
以上の各実施例では、消波構造を第２の基板上に形成している。しかし、消波構造は第1に形成してもよい。また、消波構造は、第１の基板あるいは第２の基板に形成される柱状スペーサと同時に形成することが出来る。この時、柱状スペーサと消波構造の高さの違いは、例えば、ハーフトーン露光方法を用いて規定することが出来る。 In each of the above embodiments, the wave-absorbing structure is formed on the second substrate. However, the wave-absorbing structure may be formed first. The wave-absorbing structure can be formed simultaneously with the columnar spacers formed on the first substrate or the second substrate. At this time, the difference in height between the columnar spacer and the wave-dissipating structure can be defined using, for example, a halftone exposure method.
1…液晶材料
2…消波構造
3…シール材
4,4’…下地層
5,5’…基板
6,6’…シリンジ
7,7’…ニードル
8…シリンジホルダ
101…液晶表示パネル
102…第１の駆動回路
103…第２の駆動回路
104…制御回路
105…バックライト
106…アクティブマトリクス基板
107…対向基板
108…シール材
109ａ，109ｂ…偏光板
110…柱状スペーサ
111…液晶分子
112…電界（電気力線）
601…ガラス基板
602…第１の絶縁層
603…（ＴＦＴ素子の）半導体層
604…第２の絶縁層
605…第３の絶縁層
606…配向膜
607…ソース電極
608…導電層
609…突起形成部材
609ａ…（突起形成部材の）半導体層
609ｂ…（突起形成部材の）導電層
701…ガラス基板
702…ブラックマトリクス
703Ｒ，703Ｇ，703Ｂ…カラーフィルタ
704…オーバーコート層
705…配向膜
ＧＬ…走査信号線
ＤＬ…映像信号線
Ｔｒ…ＴＦＴ素子
ＰＸ…画素電極
ＣＴ…共通電極
ＣＬ…共通化配線
ＬＣ…液晶層（液晶材料）
1 ... Liquid crystal material
2. Wave-dissipating structure
3… Seal material
4,4 '... Underlayer
5,5 '... substrate
6,6 '... Syringe
7,7 '... needle
8 ... Syringe holder
101 ... LCD panel
102. First drive circuit
103. Second drive circuit
104 ... Control circuit
105 ... Backlight
106… Active matrix substrate
107 ... Counter substrate
108… Sealant
109a, 109b ... Polarizing plate
110… Columnar spacer
111 ... Liquid crystal molecules
112 ... Electric field (line of electric force)
601 ... Glass substrate
602 ... First insulating layer
603 ... Semiconductor layer (of TFT element)
604 ... Second insulating layer
605 ... Third insulating layer
606 ... Alignment film
607 ... Source electrode
608 ... Conductive layer
609 ... Projection forming member
609a ... semiconductor layer (of projection forming member)
609b ... conductive layer (of projection forming member)
701 ... Glass substrate
702… Black Matrix
703R, 703G, 703B ... Color filters
704 ... Overcoat layer
705 ... Alignment film GL ... Scanning signal line DL ... Video signal line Tr ... TFT element PX ... Pixel electrode CT ... Common electrode CL ... Common wiring LC ... Liquid crystal layer (liquid crystal material)
Claims (12)
前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、
前記構造体の高さは、前記構造体の近傍における液晶層厚の９５％以下であり、
前記構造体の前記第１の基板の主面と平行な面で切った断面は、前記表示領域側に複数の凹部を設けたことを特徴とする液晶表示装置。 A peripheral portion of the first substrate having a display area and the second substrate disposed opposite to the first substrate is bonded by a sealing material, and the first substrate and the second substrate are interposed between the first substrate and the second substrate. Liquid crystal is sandwiched, and the first substrate and the second substrate are liquid crystal display devices having an alignment film for the liquid crystal,
Providing a structure between the sealing material and the display area;
The height of the structure is 95% or less of the liquid crystal layer thickness in the vicinity of the structure,
A cross-section cut by a plane parallel to the main surface of the first substrate of the structure body is provided with a plurality of recesses on the display region side.
前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、
前記構造体の高さをＨは、前記構造体の近傍における液晶層厚をＳとしたとき、
０．４≦Ｈ/Ｓ≦０．９５であり
前記構造体の前記第１の基板の主面と平行な面で切った断面は、前記表示領域側に複数の凹部を設けたことを特徴とする液晶表示装置。 A peripheral portion of the first substrate having a display area and the second substrate disposed opposite to the first substrate is bonded by a sealing material, and the first substrate and the second substrate are interposed between the first substrate and the second substrate. Liquid crystal is sandwiched, and the first substrate and the second substrate are liquid crystal display devices having an alignment film for the liquid crystal,
Providing a structure between the sealing material and the display area;
When the height of the structure is H, and the liquid crystal layer thickness in the vicinity of the structure is S,
0.4 ≦ H / S ≦ 0.95, and the cross section of the structure cut by a plane parallel to the main surface of the first substrate is provided with a plurality of recesses on the display region side. Liquid crystal display device.
０．５≦Ｈ/Ｓ≦０．９であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。 When the height of the structure is H, and the liquid crystal layer thickness in the vicinity of the structure is S,
The liquid crystal display device according to claim 5, wherein 0.5 ≦ H / S ≦ 0.9.
前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、
前記構造体は複数の柱状であり、
前記構造体の高さをＨは、前記構造体の近傍における液晶層厚をＳとしたとき、
０．４≦Ｈ/Ｓ≦０．９５であることを特徴とする液晶表示装置。 A peripheral portion of the first substrate having a display area and the second substrate disposed opposite to the first substrate is bonded by a sealing material, and the first substrate and the second substrate are interposed between the first substrate and the second substrate. Liquid crystal is sandwiched, and the first substrate and the second substrate are liquid crystal display devices having an alignment film for the liquid crystal,
Providing a structure between the sealing material and the display area;
The structure has a plurality of columns,
When the height of the structure is H, and the liquid crystal layer thickness in the vicinity of the structure is S,
0.4 <H / S <= 0.95. The liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
０．５≦Ｈ/Ｓ≦０．９０であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。 When the height of the structure is H, and the liquid crystal layer thickness in the vicinity of the structure is S,
The liquid crystal display device according to claim 7, wherein 0.5 ≦ H / S ≦ 0.90.
前記シール材と前記表示領域の間に構造体を設け、
前記構造体の高さは、前記構造体の近傍における液晶層厚の９５％以下であり、
前記消波構造の前記第１の基板の主面と平行な面で切った断面は、前記表示領域側において、多孔質構造の断面と類似することを特徴とする液晶表示装置。 A peripheral portion of the first substrate having a display area and the second substrate disposed opposite to the first substrate is bonded by a sealing material, and the first substrate and the second substrate are interposed between the first substrate and the second substrate. Liquid crystal is sandwiched, and the first substrate and the second substrate are liquid crystal display devices having an alignment film for the liquid crystal,
Providing a structure between the sealing material and the display area;
The height of the structure is 95% or less of the liquid crystal layer thickness in the vicinity of the structure,
A liquid crystal display device, wherein a cross section cut by a plane parallel to the main surface of the first substrate of the wave-absorbing structure is similar to a cross section of a porous structure on the display region side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012107693A JP2013235147A (en) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012107693A JP2013235147A (en) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013235147A true JP2013235147A (en) | 2013-11-21 |
Family
ID=49761308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012107693A Pending JP2013235147A (en) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013235147A (en) |
-
2012
- 2012-05-09 JP JP2012107693A patent/JP2013235147A/en active Pending
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