JP5318498B2

JP5318498B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP5318498B2
Application number: JP2008217270A
Authority: JP
Inventors: 貴夫佐藤; 優次前出; 稔之三間; 敏之小下
Original assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd; Japan Display Inc
Current assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-08-26
Also published as: JP2010054622A; TWI390307B; KR20100024905A; KR101075746B1; CN101661183B; US20130286337A1; TW201009461A; CN101661183A; US20100053536A1

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

液晶パネルは一対の基板を有しており、両者間のギャップ（液晶の封入スペース）を保持するために、一方の基板にはスペーサが設けられている（特許文献１〜３参照）。
特開２００５−３４５８１９号公報特開２００５−１０７４９４号公報特開２００７−１５６２２１号公報

各基板の相互に対向する面には配向膜が形成されており、スペーサ上の配向膜と他方の基板上の配向膜とが接触する。接触によって配向膜の剥がれが発生することがあり、配向膜が剥離して液晶中に浮遊すると、光の反射による微小輝点が生じる。本発明は、配向膜の剥離面積を小さくすることを目的とする。

（１）本発明に係る液晶表示装置は、対向する第１及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、頂上にそれぞれが第１の面を有する複数のスペーサと、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する前記面上及び前記複数のスペーサ上に形成された第１の配向膜と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に設けられ、頂上にそれぞれが第２の面を有する複数の台座と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する前記面上及び前記複数の台座上に形成された第２の配向膜と、前記第１及び第２の配向膜の間に配置された液晶と、を含み、前記複数の台座はそれぞれ島状であり、前記第１の配向膜は、前記第１の面上に位置する第１の部分を有し、前記第２の配向膜は、前記第２の面上に位置する第２の部分を有し、前記第２の面は、前記第１の面よりも小さく、前記第１の面及び前記第２の面は対向するように位置し、前記第１の部分及び前記第２の部分は接触し、前記複数のスペーサと前記複数の台座は、相互に対向する少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第１のグループの前記スペーサ及び前記台座と、相互に対向する他の少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第２のグループの前記スペーサ及び前記台座と、を含み、前記第１のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第２のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、異なる方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置されていることを特徴とする。本発明によれば、台座の第２の面がスペーサの第１の面よりも小さいので、第１及び第２の配向膜の接触面積を小さくすることができ、第１又は第２の配向膜の剥離を防止することができる。そして、第１のグループと第２のグループにおいて、スペーサと台座（第１の面と第２の面）のずれる方向が異なるので、第１及び第２の基板がずれて、いずれかのスペーサが台座からずれ落ちたとしても、他のスペーサは台座上に残るようになっており、第１及び第２の基板のギャップを確保することができる。

（２）本発明に係る液晶表示装置において、前記複数のスペーサと前記複数の台座は、相互に対向する他の少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第３のグループの前記スペーサ及び前記台座と、相互に対向する他の少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第４のグループの前記スペーサ及び前記台座と、をさらに含み、前記第３のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第４のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、異なる方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置されていることを特徴としてもよい。

（３）本発明に係る液晶表示装置において、前記第１のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第２のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、第１の直線に沿って反対方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置され、前記第３のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第４のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、第２の直線に沿って反対方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置され、前記第１及び第２の直線は７５度以上９０度以下で交差することを特徴としてもよい。

（４）本発明に係る液晶表示装置は、対向する第１及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられたスペーサと、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する前記面上及び前記スペーサ上に形成された第１の配向膜と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に設けられた台座と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する前記面上及び前記台座上に形成された第２の配向膜と、前記第１及び第２の配向膜の間に配置された液晶と、を含み、前記台座は、島状であり、少なくとも１つの薄肉部と、複数の厚肉部と、を有し、前記スペーサは、前記少なくとも１つの前記薄肉部及び２つ以上の前記厚肉部と対向し、前記第２の配向膜の前記厚肉部上の部分が、前記第１の配向膜の前記スペーサ上の部分に接触し、前記第２の配向膜の前記薄肉部上の部分が、前記第１の配向膜の前記スペーサ上の部分に非接触であることを特徴とする。本発明によれば、台座の一部（厚肉部）のみとスペーサとの間で第１及び第２の配向膜が接触するので、接触面積を小さくすることができ、第１又は第２の配向膜の剥離を防止することができる。そして、複数の厚肉部が設けられているので、スペーサがいずれか１つの厚肉部から脱落しても、他の厚肉部にて支えられるので、第１及び第２の基板のギャップを確保することができる。

（５）液晶表示装置において、前記台座は、複数の第１の層と、前記複数の第１の層とそれぞれ重なる部分を有する少なくとも１つの第２の層と、を含み、前記薄肉部は、前記複数の第１の層の前記少なくとも１つの第２の層との重複部分を除く部分と、前記少なくとも１つの第２の層の前記複数の第１の層との重複部分を除く部分と、からなり、前記厚肉部は、前記複数の第１の層及び前記少なくとも１つの第２の層の重複部分からなることを特徴としてもよい。

（６）液晶表示装置において、前記少なくとも１つの第２の層は帯状をなし、前記複数の第１の層は、それぞれ、帯状をなし、前記少なくとも１つの第２の層に対して交差する方向に沿って延びることを特徴としてもよい。

（７）液晶表示装置において、前記台座は、複数の前記第２の層を含み、前記複数の第１の層及び前記複数の第２の層は、格子状に配置されることを特徴としてもよい。

（８）本発明に係る液晶表示装置は、対向する第１及び第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、頂上にそれぞれが第１の面を有する複数のスペーサと、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する前記面上及び前記複数のスペーサ上に形成された第１の配向膜と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に設けられ、頂上にそれぞれが第２の面を有する複数の台座と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する前記面上及び前記複数の台座上に形成された第２の配向膜と、前記第１及び第２の配向膜の間に配置された液晶と、前記第１の基板の端部と前記第２の基板の端部を相互に固定するシールと、を含み、前記複数の台座はそれぞれ島状であり、前記第２の面は、前記第１の面よりも小さく、前記第１の面及び前記第２の面は対向し、前記第１の配向膜は、前記第１の面上に位置する第１の部分を有し、前記第２の配向膜は、前記第２の面上に位置する第２の部分を有し、前記第１の部分及び前記第２の部分は接触し、前記複数のスペーサと前記複数の台座は、相互に対向する少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第１のグループの前記スペーサ及び前記台座と、相互に対向する他の少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第２のグループの前記スペーサ及び前記台座と、を含み、前記第２のグループの前記スペーサ及び前記台座は、前記第１のグループの前記スペーサ及び前記台座よりも、前記第１及び第２の基板の前記端部から離れて位置し、前記第２のグループの前記スペーサの前記第１の面は、前記第１のグループの前記スペーサの前記第１の面よりも大きいことを特徴とする。本発明によれば、台座の第２の面がスペーサの第１の面よりも小さいので、第１及び第２の配向膜の接触面積を小さくすることができ、第１又は第２の配向膜の剥離を防止することができる。また、第１及び第２の基板は端部で固定されているので両者のずれは端部では小さく中央で大きいが、本発明では、端部から離れた第２のグループにおけるスペーサの第１の面が、端部に近い第１のグループにおけるスペーサの第１の面よりも大きいので、スペーサが台座から脱落しにくくなっている。

（９）本発明に係る液晶表示装置において、前記第２のグループの前記台座の前記第２の面は、前記第１のグループの前記台座の前記第２の面よりも大きいことを特徴としてもよい。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。液晶表示装置は、液晶パネル１０を有する。液晶パネル１０の両面にはそれぞれ偏光板１２が配置されている。液晶表示装置はバックライト１４を有する。液晶パネル１０とバックライト１４の間に一方の偏光板１２が介在する。液晶パネル１０にはフレキシブル配線基板１６が取り付けられている。

図２は、液晶表示装置の一部を示す断面図である。液晶表示装置は、対向する第１及び第２の基板１８，２０を有する。第１及び第２の基板１８，２０は液晶パネル１０の一部である。

第１及び第２の基板１８，２０の一方（図２では第１の基板１８）は、ブラックマトリクス２２及び複数色（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色）の着色層２４，２６，２８を含むカラーフィルタ基板である。１画素は、複数色の着色層２４，２６，２８からなる複数のサブ画素を含む。なお、着色層２４，２６，２８は、オーバーコート層３０で覆われている。

第１及び第２の基板１８，２０の他方（図２では第２の基板２０）は、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）及び画素電極などを含むＴＦＴ基板（又はアレイ基板）である。

第１の基板１８の第２の基板２０に対向する面には、頂上にそれぞれが第１の面３２を有する複数のスペーサ（柱状スペーサ）３４が設けられている。スペーサ３４の形状は、本実施の形態では、円錐台であるが、角錐台であってもよいし、柱体（円柱又は角柱等）であってもよい。複数のスペーサ３４は、複数色の着色層２４，２６，２８のそれぞれに対向するように配置してもよいが、図２の例では、複数の青の着色層２８のみに対向して配置してある。また、複数のスペーサ３４は、全ての青の着色層２８に対向して配置してあるが、いくつかの着色層２８を避けて配置してもよい。スペーサ３４は、樹脂によって形成することができ、その形成プロセスにはフォトリソグラフィを適用することができる。

第１の基板１８の第２の基板２０に対向する面（例えばオーバーコート層３０の表面）上及び複数のスペーサ３４上には、第１の配向膜３６が形成されている。第１の配向膜３６は、スペーサ３４の第１の面３２上に位置する第１の部分３８を有する。

第２の基板２０の第１の基板１８に対向する面には、頂上にそれぞれが第２の面４０を有する複数の台座４２が設けられている。台座４２は、複数層から形成されている。例えば、帯状をなす第１の層４４上に、これに交差（例えば直交）するように、帯状をなす第２の層４６を形成して台座４２を構成してもよい。この構造によれば、第１の層４４及び第２の層４６の重複部分は、両者が多少ずれても、同じ大きさになる。例えば、ＣＶＤによって、第１の層４４をシリコンから形成し、第２の層４６をアルミニウムから形成してもよい。

第２の基板２０の第１の基板１８に対向する面上及び複数の台座４２上には、第２の配向膜４８が形成されている。第２の配向膜４８は、台座４２の第２の面４０上に位置する第２の部分５０を有する。台座４２の第２の面４０は、スペーサ３４の第１の面３２よりも小さい。スペーサ３４の第１の面３２及び台座４２の第２の面４０は対向するように位置している。第１及び第２の配向膜３６，４８の第１及び第２の部分３８，５０は接触している。スペーサ３４は、第１及び第２の基板１８，２０の間で、両者が接近する方向に、圧縮されている。これにより、第１及び第２の配向膜３６，４８の第１及び第２の部分３８，５０の接触状態が確保される。そして、第１及び第２の配向膜３６，４８の間に液晶５２が封入されている。

本実施の形態によれば、台座４２の第２の面４０がスペーサ３４の第１の面３２よりも小さいので、第１及び第２の配向膜３６，４８の接触面積を小さくすることができ、第１又は第２の配向膜３６，４８の剥離面積を小さくすることができる。

図３は、スペーサ及び台座の相対的位置を説明する平面図である。複数のスペーサ３４と複数の台座４２は、相互に対向する少なくとも１組のスペーサ３４及び台座４２からなる第１のグループのスペーサ６１及び台座７１と、相互に対向する他の少なくとも１組のスペーサ３４及び台座４２からなる第２のグループのスペーサ６２及び台座７２と、を含む。第１のグループのスペーサ６１及び台座７１と、第２のグループのスペーサ６２及び台座７２とは、異なる方向（例えば第１の直線Ｌ_１に沿って反対方向）に、第１の面３２の中心と第２の面４０の中心がずれるように配置されている。

本実施の形態によれば、第１のグループと第２のグループにおいて、スペーサ３４と台座４２（第１の面３２と第２の面４０）のずれる方向が異なるので、第１及び第２の基板１８，２０がずれて、いずれかのスペーサ３４が台座４２からずれ落ちたとしても、他のスペーサ３４は台座４２上に残るようになっており、第１及び第２の基板１８，２０のギャップを確保することができる。

複数のスペーサ３４と複数の台座４２は、相互に対向する他の少なくとも１組のスペーサ３４及び台座４２からなる第３のグループのスペーサ６３及び台座７３と、相互に対向する他の少なくとも１組のスペーサ３４及び台座４２からなる第４のグループのスペーサ６４及び台座７４と、を含む。第３のグループのスペーサ６３及び台座７３と、第４のグループのスペーサ６４及び台座７４とは、異なる方向（例えば、第１の直線Ｌ_１に７５度以上９０度以下の角度で交差（例えば直交）する第２の直線Ｌ_２に沿って反対方向）に、第１の面３２の中心と第２の面４０の中心がずれるように配置されている。

本実施の形態によれば、第１〜４のグループにおいて、スペーサ３４と台座４２（第１の面３２と第２の面４０）のずれる方向が４方向に異なるので、第１及び第２の基板１８，２０がいずれの方向にずれても、いずれかのスペーサ３４が台座４２上に残るようになっており、第１及び第２の基板１８，２０のギャップを確保することができる。

（第２の実施の形態）
図４（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置のスペーサ及び台座を説明する平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すスペーサ及び台座のIVB-IVB線断面図である。本実施の形態では、台座１４２の形状が第１の実施の形態の台座４２とは異なる。

台座１４２は、少なくとも１つの薄肉部７６と、複数の厚肉部７８と、を有する。台座１４２は、複数の第１の層１４４と、第１の層１４４と重なる部分を有する少なくとも１つの第２の層１４６と、を含む。第１及び第２の層１４４，１４６はいずれが上であってもよいが、本実施の形態では、第１の層１４４が第２の基板１２０上に形成され、第２の基板１２０及び第１の層１４４の上に第２の層１４６が形成されている。

薄肉部７６は、第１の層１４４の、第２の層１４６との重複部分を除く部分と、第２の層１４６の、第１の層１４４との重複部分を除く部分とからなる。厚肉部７８は、第１の層１４４及び第２の層１４６の重複部分からなる。第１及び第２の層１４４，１４６は、帯状をなし、相互に交差する方向に沿って延びる。

第１の基板１１８上に形成されているスペーサ１３４は、少なくとも１つの薄肉部７６及び２つ以上の厚肉部７８と対向する。第２の配向膜１４８の厚肉部７８上の部分が、第１の配向膜１３６のスペーサ１３４上の部分に接触する。第２の配向膜１４８の薄肉部７６上の部分が、第１の配向膜１３６のスペーサ１３４上の部分に非接触である。

本実施の形態によれば、台座１４２の一部（厚肉部７８）のみとスペーサ１３４との間で第１及び第２の配向膜１３６，１４８が接触するので、接触面積を小さくすることができ、第１又は第２の配向膜１３６，１４８の剥離面積を小さくすることができる。

そして、複数の厚肉部７８が設けられているので、スペーサ１３４がいずれか１つの厚肉部７８から脱落しても（図４（Ａ）の二点鎖線で示すスペーサ１３４参照）、他の厚肉部７８にて支えられるので、第１及び第２の基板１１８，１２０のギャップを確保することができる。図５は、スペーサ１３４がずれた状態を示す図である。

本実施の形態のその他の構造及び製造方法については、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。

（変形例）
図６は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る液晶表示装置を説明する平面図である。本変形例では、台座２４２の形状において第２の実施の形態と異なる。

台座２４２は、複数の第２の層２４６を含む。複数の第１の層２４４及び複数の第２の層２４６は、格子状に配置されている。これによれば、さらに多くの厚肉部２７８を形成することができるので、スペーサ２３４が二点鎖線で示すように大きくずれても台座２４２から脱落しない。その他の構成については、上記第２の実施の形態の欄で説明した内容が該当する。

（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置を説明する平面図である。図８は、本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置を説明する一部拡大平面図である。

第１の基板３１８の端部と第２の基板３２０の端部は、シール８０によって相互に固定されている。このことは、上記第１及び第２の実施の形態にも該当する。

液晶表示装置は、複数のスペーサと複数の台座を有する。複数のスペーサと複数の台座は、相互に対向する少なくとも１組のスペーサ及び台座からなる第１のグループのスペーサ８１及び台座９１と、相互に対向する他の少なくとも１組のスペーサ及び台座からなる第２のグループのスペーサ８２及び台座９２と、を含む。第２のグループのスペーサ８２及び台座９２が形成されている領域３１６は、第１のグループのスペーサ８１及び台座９１が形成されている領域３１４よりも、第１及び第２の基板３１８，３２０の端部から離れて（中央寄りに）位置している。

図８に示すように、第２のグループのスペーサ８２の第１の面は、第１のグループのスペーサ８１の第１の面よりも大きい。また、第２のグループの台座９２の第２の面は、第１のグループの台座９１の第２の面よりも大きい。島状の台座９２がスペーサ８２よりも小さいので配向膜の剥がれる面積を小さくできる。島状の台座９１がスペーサ８１よりも小さいので配向膜の剥がれる面積を小さくできる。

本実施の形態によれば、第１及び第２の基板３１８，３２０は端部で固定されているので両者のずれは端部では小さく中央で大きいが、本実施の形態では、端部から離れた第２のグループにおけるスペーサ８２の第１の面が、端部に近い第１のグループにおけるスペーサ８１の第１の面よりも大きいので、スペーサ８１が台座９２から脱落しにくくなっている。本実施の形態のその他の構造及び製造方法については、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。また、第１、第２及び第３の実施の形態を２つ以上組み合わせて用いることも可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。液晶表示装置の一部を示す断面図である。スペーサ及び台座の相対的位置を説明する平面図である。図４（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置のスペーサ及び台座を説明する平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すスペーサ及び台座のIVB-IVB線断面図である。スペーサがずれた状態を示す図である。本発明の第２の実施の形態の変形例に係る液晶表示装置を説明する平面図である。本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置を説明する平面図である。本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置を説明する一部拡大平面図である。

符号の説明

Ｌ_１第１の直線、Ｌ_２第２の直線、１０液晶パネル、１２偏光板、１４バックライト、１６フレキシブル配線基板、１８第１の基板、２０第２の基板、２２ブラックマトリクス、２４，２６，２８着色層、３０オーバーコート層、３２第１の面、３４スペーサ、３６第１の配向膜、３８第１の部分、４０第２の面、４２台座、４４第１の層、４６第２の層、４８第２の配向膜、５０第２の部分、５２液晶、６１第１のグループのスペーサ、６２第２のグループのスペーサ、６３第３のグループのスペーサ、６４第４のグループのスペーサ、７１第１のグループの台座、７２第２のグループの台座、７３第３のグループの台座、７４第４のグループの台座、７６薄肉部、７８厚肉部、８０シール、８１第１のグループのスペーサ、８２第２のグループのスペーサ、９１第１のグループの台座、９２第２のグループの台座、１１８第１の基板、１２０第２の基板、１３４スペーサ、１３６第１の配向膜、１４２台座、１４４第１の層、１４６第２の層、１４８第２の配向膜、２３４スペーサ、２４２台座、２４４第１の層、２４６第２の層、２７８厚肉部、３１４領域、３１６領域、３１８第１の基板、３２０第２の基板。

Claims

対向する第１及び第２の基板と、
前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に設けられ、頂上にそれぞれが第１の面を有する複数のスペーサと、
前記第１の基板の前記第２の基板に対向する前記面上及び前記複数のスペーサ上に形成された第１の配向膜と、
前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に設けられ、頂上にそれぞれが第２の面を有する複数の台座と、
前記第２の基板の前記第１の基板に対向する前記面上及び前記複数の台座上に形成された第２の配向膜と、
前記第１及び第２の配向膜の間に配置された液晶と、
を含み、
前記複数の台座はそれぞれ島状であり、
前記第１の配向膜は、前記第１の面上に位置する第１の部分を有し、
前記第２の配向膜は、前記第２の面上に位置する第２の部分を有し、
前記第２の面は、前記第１の面よりも小さく、
前記第１の面及び前記第２の面は対向するように位置し、
前記第１の部分及び前記第２の部分は接触し、
前記複数のスペーサと前記複数の台座は、相互に対向する少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第１のグループの前記スペーサ及び前記台座と、相互に対向する他の少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第２のグループの前記スペーサ及び前記台座と、相互に対向する他の少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第３のグループの前記スペーサ及び前記台座と、相互に対向する他の少なくとも１組の前記スペーサ及び前記台座からなる第４のグループの前記スペーサ及び前記台座と、を含み、
前記第１のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第２のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、異なる方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置され、
前記第３のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第４のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、異なる方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１に記載された液晶表示装置において、
前記第１のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第２のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、第１の直線に沿って反対方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置され、
前記第３のグループの前記スペーサ及び前記台座と、前記第４のグループの前記スペーサ及び前記台座とは、第２の直線に沿って反対方向に、前記第１の面の中心と前記第２の面の中心がずれるように配置され、
前記第１及び第２の直線は７５度以上９０度以下で交差することを特徴とする液晶表示装置。