JP6531172B2 - 液晶パネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示の分野に関し、特に、曲面液晶パネル及びその製造方法に関する。

表示パネル（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＴＦＴ−ＬＣＤ）の製造プロセスにおいて、通常、アレイ（Ａｒｒａｙ）基板１０と、カラーフィルター（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ、ＣＦ）基板２０と、の間に一層のフォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ Ｓｐａｃｅｒ、ＰＳ）を製造して，アレイ基板１０と、カラーフィルター基板２０と、の間にあるセルギャップ（Ｃｅｌｌ Ｇａｐ）を支持することに用いる。製造プロセスにおいて、各区域におけるセルギャップに対して、何れも均一で同じ高さであることを保証すべきである。

図１Ａに示すように、フォトスペーサーには、メイン（Ｍａｉｎ）フォトスペーサー２１と、サブ（Ｓｕｂ）フォトスペーサー２２と、の区別がある。メインフォトスペーサー２１は、薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）１１上に連結されるが、サブフォトスペーサーの一端は浮いた状態である。このような状況において、メインフォトスペーサー２１と、サブフォトスペーサー２２と、の間には、高低差があり、即ちフォトスペーサーの段差３０である。通常状況において、メインフォトスペーサー２１のみが機能する。図１Ｂに示すように、パネルが押圧されるときのみ、サブフォトスペーサー２２が機能する。

曲面テレビを製造する際の原理は、図１Ｂに示すとおりである。曲面テレビは一定の弧度を有し、内向きに凹むか又は外向きに突き出るため、アレイ基板１０と、カラーフィルター基板２０と、の間に相対した摺動する力が発生し、パネルの左右の両辺には、パネルの中央を基点として、左右に摺動する応力がそれぞれ生成され、さらに、パネルの中央における下基板１０と、上基板２０と、が互いに押圧する応力は、左右の両辺より大きい。メインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、の間が同じ段差３０の設計（即ち、パネルの各箇所のメインフォトスペーサー２１と、サブフォトスペーサー２２と、の高低差は何れも同じ）になっているため、中央部分が応力を受けてより強く押圧されて、曲面パネルの中央のセルギャップが両辺より小さくなり、それにより中央と両辺との透過率と応答時間が異なることになるので、曲面液晶パネルの光学品質が低下する。

そのため、曲面表示パネルに適合するフォトスペーサーを設計して、その厚さを均一にし、品質を安定させることは、液晶表示装置に対する研究開発の主な趨勢になっている。

これに鑑みて、本発明は、異なる区域に高さが異なるフォトスペーサーの段差を設計することで、曲面液晶パネル内の厚さを一致させ、パネル内のセル厚さの不均一に起因する表示むら（ｍｕｒａ）が容易に発生しない曲面液晶パネル及びその製造方法を提供する。

上記技術的な問題を解決するため、本発明の実施例は、以下の技術的解決手段を提供する。
曲面液晶パネルであって、アレイ基板と、カラーフィルター基板と、を含み、
前記アレイ基板に、複数の薄膜トランジスターが設置される。前記カラーフィルター基板には、複数のメインフォトスペーサーと、複数のサブフォトスペーサーと、が設置される。ここで、前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、の位置が互いに対応し、前記サブフォトスペーサーと、メインフォトスペーサーと、の段差は、液晶パネルの中央から境界に向けて徐々に小さくなる。前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、の間の表示区域内に液晶が充填され、且つ枠の接着剤により密封される。

好ましくは、前記サブフォトスペーサーの長さの変化は、液晶パネルの中央から境界に向けて短くなるというものであり、且つ前記曲面液晶パネルの事前組立弧度により決められる。

好ましくは、前記複数のメインフォトスペーサーの長さは同じである。
好ましくは、前記メインフォトスペーサーと、前記サブフォトスペーサーと、の断面は台形を呈し、且つ対を成して設置される。
好ましくは、前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、は互いに対応し、接触するが固定して連結されていない。
好ましくは、前記メインフォトスペーサーと、前記サブフォトスペーサーと、は球状であり、前記段差は、前記メインフォトスペーサーと、前記サブフォトスペーサーと、の直径差を指す。

上記の技術的な問題を解決するため、本発明の実施例では、以下の技術的解決手段を提供する。
曲面液晶パネルの製造方法であって、
複数の薄膜トランジスターが設置されるアレイ基板を製造するステップと、
複数のメインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、が設置され、サブフォトスペーサーと、メインフォトスペーサーと、の段差を、液晶パネルの中央から境界に向けて徐々に減少させるカラーフィルター基板を製造するステップと、
液晶を注入するステップと、
前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、を貼り合わせて、前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、の位置を対応させるステップと、
前記液晶セルを事前組立弧度まで湾曲させ、曲面液晶パネルを形成するステップと、を含む。
好ましくは、前記サブフォトスペーサーの長さの変化は、液晶パネルの中央から境界に向けて短くなるというものであり、且つ前記曲面液晶パネルの事前組立弧度により決められる。

好ましくは、前記複数のメインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、は対を成して設置され、且つ各メインフォトスペーサーの長さは同じである。
好ましくは、前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、を貼り合わせるステップにおいて、前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、の間のセルギャップに前記液晶を充満させる。

従来技術と比べて、本発明はメインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、の徐々に変化する段差の設計により、曲面液晶パネル内の厚さを一致させることで、パネル内のセル厚さの不均一に起因して白斑が容易に発生しないようにして、その最終形成される液晶表示装置の結像品質を高める。

本発明の実施例又は従来技術における技術的解決手段を更に明瞭に説明するため、以下では、実施例に使用する必要がある図面に対して簡単に説明するが、明らかに、以下の記述における図面は本発明の幾つかの実施例にすぎず、当業者にとって、創造的な労働を行わない前提で、これらの図面に基いて、他の図面を得ることもできる。
図１Ａは、背景技術における平面ディスプレイの通常状況の下での断面模式図である。 図１Ｂは、背景技術における平面ディスプレイの押圧を受ける状況の下での断面模式図である。 図２は、本発明の実施例の曲面液晶パネルが押圧を受ける前の断面模式図である。 図３は、図２に対して、内向きに凹むように押圧をした後の曲面液晶パネルの断面模式図である。 図４は、図２に対して、外向きに突き出るように押圧をした後の曲面液晶パネルの断面模式図である。 図５は、本発明の実施例の曲面液晶パネルを製造するフローチャートである。

図面に示すように、同じ部品符号は、同じ部品を表す。以下の説明は、例示した本発明の具体的な実施例に基づいており、本発明のここで詳述していないその他の具体的な実施例を制限するものと見なすべきではない。

実施例１
図２は、曲面液晶パネルを押圧する前の断面模式図を示す。
前記曲面液晶パネルは、アレイ基板１０と、カラーフィルター基板２０と、を貼り合わせて形成され、前記アレイ基板１０上に複数の薄膜トランジスター１１が設置される。カラーフィルター基板２０上に複数のメインフォトスペーサー２３と、複数のサブフォトスペーサー２４と、が設置される。前記アレイ基板１０と、前記カラーフィルター基板２０と、の間の表示区域内に液晶（未図示）が充填され、且つ枠の接着剤（未図示）により密封される。

具体的には、前記メインフォトスペーサー２３と、前記薄膜トランジスター１１と、が互いに対応する。理解できることは、前記の互いに対応することは、通常、接触するが固定して連結されていないことを指すということである。即ち、メインフォトスペーサー２３と、薄膜トランジスター１１と、は互いに支持できるが、例えば、押圧のような外力を受ける状況の下で、僅かな相対的な変位が存在する可能性がある。

サブフォトスペーサー２４と、メインフォトスペーサー２３と、は対を成して設置され、且つ隣り合っているメインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、の段差は、液晶パネルの中央から境界に向けて、徐々に増加される。

理解できることは、前記段差を生成する方式は、以下を含む。
一、前記サブフォトスペーサー２４の長さの変化は、液晶パネルの中央から境界に向けて短くなるというものであるが、メインフォトスペーサー２３の長さは、同じである。
二、前記サブフォトスペーサー２４と、メインフォトスペーサー２３と、の長さの変化は、何れも液晶パネルの中央から境界に向けて短くなるというものであるが、サブフォトスペーサー２４はメインフォトスペーサー２３と比べて、変化の幅がより大きい。

前記段差の変化は、主に曲面液晶パネルの事前組立弧度と、各メインフォトスペーサー２３及びサブフォトスペーサー２４の曲面液晶パネルにおける対応する具体的な位置と、により決められる。

メインフォトスペーサー２３及びサブフォトスペーサー２４の形状は、通常、柱状と、球状と、を含む。本発明は、柱状を例として説明を行う。例えば、ある設計において、メインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、の断面は台形を呈し、即ち、前記メインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、の形状は円錐状又は台形状である。その他の設計において、メインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、は球状を呈してもよく、理解できることは、高低差は直径差を指し、且つ変化の規則は本設計における段差の構想と同じであるということである。

実施例２
図２は、曲面液晶パネルを押圧する前の断面模式図を示す。
前記曲面液晶パネルは、アレイ基板１０と、カラーフィルター基板２０と、を貼り合わせて形成され、前記アレイ基板１０上に複数の薄膜トランジスター１１が設置される。カラーフィルター基板２０上に複数のメインフォトスペーサー２３と、複数のサブフォトスペーサー２４と、が設置される。前記アレイ基板１０と、前記カラーフィルター基板２０と、の間の表示区域内に液晶が充填され、且つ、枠の接着剤により密封される。

具体的には、前記メインフォトスペーサー２３と、前記薄膜トランジスター１１と、が互いに対応する。理解できることは、前記の互いに対応することは、通常、接触するが固定して連結されていないことを指すということである。即ち、メインフォトスペーサー２３と、薄膜トランジスター１１と、の間は互いに支持できるが、例えば、押圧のような外力を受ける状況の下で、僅かな相対的な変位が存在する可能性がある。

サブフォトスペーサー２４と、メインフォトスペーサー２３と、は対を成して設置され、且つ前記サブフォトスペーサー２４の長さは、前記曲面液晶パネルにおける位置と共に変化し、例えば、液晶パネルの中央から境界に向けて短くなり、且つ前記曲面液晶パネルの事前組立弧度により決められる。

その他、前記サブフォトスペーサー２４と対応するメインフォトスペーサー２３の長さは、同じとすることができ、サブフォトスペーサー２３と共に変化することもできるが、変化の幅は小さく、即ち、前記メインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、の長さは、その段差を液晶パネルの中央から境界に向けて短くする。

前記変化は、主に曲面液晶パネルの事前組立弧度と、前記各メインフォトスペーサー２３及びサブフォトスペーサー２４の曲面液晶パネルにおいて対応する具体的な位置と、により決められる。

メインフォトスペーサー２３及びサブフォトスペーサー２４の形状は、通常、柱状と、球状と、を含む。本発明は、柱状の形を例にして説明する。例えば、ある設計においてメインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、の断面は台形を呈し、即ち、前記メインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、の形状は、円錐状又は台形状である。

その他の設計において、メインフォトスペーサー２３と、サブフォトスペーサー２４と、は球状を呈してもよく、理解できることは、高低差はその直径差を指し、且つ変化の規則は、本設計における段差の構想と同じであるということである。

実施例３
図３は、内向きに凹む曲面を示し、図４は、外向きに突き出る曲面を示す。図２の液晶パネルが押圧されて形成されたものを示している。

図３に示すように、アレイ基板１０と、カラーフィルター基板２０と、はアレイ基板１０の方に向けて凹んで、メインフォトスペーサー２３と、薄膜トランジスター１１と、が互いに対応され、サブフォトスペーサー２４と、アレイ基板１０のパネルと、が互いに対応される。

図４に示すように、アレイ基板１０と、カラーフィルター基板２０と、はカラーフィルター基板２０の方に向けて凹んで、メインフォトスペーサー２３と、薄膜トランジスター１１と、が互いに対応され、サブフォトスペーサー２４と、アレイ基板１０のパネルと、が互いに対応される。
即ち、曲面液晶表示パネルのセル厚さが一致して、厚さの不均一により光学品質が低下されることはない。

実施例４
図５は、本発明の実施例の曲面液晶パネルを製造するフローチャートを示す。前記曲面液晶パネルの製造方法は、ステップＳ５０１、ステップＳ５０２、ステップＳ５０３、ステップＳ５０４、ステップＳ５０５を含む。
ステップＳ５０１において、アレイ基板を製造し、前記アレイ基板上に複数の薄膜トランジスターが設置される。

ステップＳ５０２において、カラーフィルター基板を製造し、前記カラーフィルター基板上に複数のメインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、が設置され、前記サブフォトスペーサーと、メインフォトスペーサーと、の段差は、液晶パネルの中央から境界に向けて徐々に減少される。

理解できることは、前記複数のメインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、が対を成して設置されるということである。前記サブフォトスペーサーの長さの変化は、液晶パネルの中央から境界に向けて短くなるというものであり、且つ曲面液晶パネルの事前組立弧度により決められる。各メインフォトスペーサーの長さは、同じであるか又は変化の幅が前記サブフォトスペーサーより少し小さい。

その他に、前記メインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、は柱状であってもよく、球状であってもよい。理解できることは、前記段差は、メインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、の高低差であり、即ち、メインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、が柱状であるときは、高低差であるということである。メインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、が球状であるときは、直径差であるということである。

ステップＳ５０３において、液晶を注入する。
ステップＳ５０４において、前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、を貼り合わせて、前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、の位置を互いに対応させる。

理解できることは、前記の互いに対応することは、固定して連結されていないことを指すということである。即ち、メインフォトスペーサー２３と、薄膜トランジスター１１と、の間は、互いに支持できるが、例えば、押圧のような外力を受ける状況の下で、僅かな相対的な変位が存在する可能性がある。
その他に、貼り合わせの過程において、前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、の間のセルギャップに前記液晶がちょうど充満されるように、注意すべきである。

ステップＳ５０５において、前記液晶セルを事前組立弧度まで湾曲させ、曲面液晶パネルを形成する。
理解できることは、前記湾曲は、図３に示した凹形曲面と、図４に示した凸形曲面と、を含むということである。

本発明は、曲面ディスプレイの特徴（曲面ディスプレイの中央部分において、上下の基板の互いに押圧する応力が左右の両辺より大きい）に基いて、異なる段差のメインフォトスペーサーと、サブフォトスペーサーと、の設計を採用し、内向きに凹んだ曲面ディスプレイであるとき、前記段差を中央区域において両辺より大きくし、このようにして、中央区域において段差が比較的に大きいため、曲面ディスプレイに変化されるとき、その耐圧性が比較的によく、周辺区域は段差が小さいため耐圧性に少し劣るようになり、これに加えて中央が受ける圧力が比較的に大きいため、ディスプレイの全体区域の（ｃｅｌｌ ｇａｐ）セルギャップを一致させることができる（具体的な段差の値は、ディスプレイの事前組立弧度により決められる）。同じ原理で、外向きに突き出ている曲面ディスプレイに対しても、同じ方法でセルギャップを一致させることができる。上記のように、本発明は、既に好ましい実施例により上記のように開示したが、上記の好ましい実施例は本発明を制限することに用いるものではなく、当業者は、本発明の精神と範囲内で、何れも各種の変更及び潤色を行えるため、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

Claims (14)

1. 曲面液晶パネルであって、アレイ基板と、カラーフィルター基板と、を含み、
   前記アレイ基板に、複数の薄膜トランジスターが設置され、
   前記カラーフィルター基板には、複数のメインフォトスペーサーと、対をなすように各メインフォトスペーサーに隣接する、各メインフォトスペーサーよりも長い複数のサブフォトスペーサーと、が設置されており、前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、は接触するが固定して連結されていない方法で、対向して設置され、前記サブフォトスペーサーの長さは、前記曲面液晶パネルの中央から境界に向けて短くなり、前記サブフォトスペーサーと、前記メインフォトスペーサーと、のそれぞれの対における長さの相違による段差は、前記曲面液晶パネルの中央から境界に向けて徐々に減少し、及び
   前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、の間の表示区域内に液晶が充填され、且つ枠の接着剤により密封されることを特徴とする曲面液晶パネル。
2. 前記複数のメインフォトスペーサーの長さは同じであることを特徴とする請求項１に記載の曲面液晶パネル。
3. 前記段差は、前記曲面液晶パネルの事前組立弧度と、前記サブフォトスペーサーと、前記メインフォトスペーサーと、のそれぞれの対の前記曲面液晶パネルにおいて対応する位置により決められることを特徴とする請求項１または２に記載の曲面液晶パネル。
4. 前記メインフォトスペーサーと、前記サブフォトスペーサーと、の断面は台形を呈することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の曲面液晶パネル。
5. 曲面液晶パネルであって、アレイ基板と、カラーフィルター基板と、を含み、
   前記アレイ基板に、複数の薄膜トランジスターが設置され、
   前記カラーフィルター基板には、複数のメインフォトスペーサーと、対をなすように各メインフォトスペーサーに隣接する、各メインフォトスペーサーよりも長い複数のサブフォトスペーサーと、が設置されており、前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、は対向して設置され、前記サブフォトスペーサーと、前記メインフォトスペーサーと、のそれぞれの対における長さの相違による段差は、前記曲面液晶パネルの中央から境界に向けて徐々に減少し、及び
   前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、の間の表示区域内に液晶が充填され、且つ枠の接着剤により密封されることを特徴とする曲面液晶パネル。
6. 前記サブフォトスペーサーの長さは、前記曲面液晶パネルの中央から境界に向けて短くなることを特徴とする請求項５に記載の曲面液晶パネル。
7. 前記複数のメインフォトスペーサーの長さは同じであることを特徴とする請求項５または６に記載の曲面液晶パネル。
8. 前記複数のメインフォトスペーサーの長さは、前記曲面液晶パネルの中央から境界に向けて短くなり、その変化の幅は前記サブフォトスペーサーの長さの変化より小さいことを特徴とする請求項５または６に記載の曲面液晶パネル。
9. 前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、を対向して設置する方法は、接触するが固定して連結されていないことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の曲面液晶パネル。
10. 前記メインフォトスペーサーと、前記サブフォトスペーサーと、の断面は台形を呈することを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に記載の曲面液晶パネル。
11. 曲面液晶パネルの製造方法であって、複数の薄膜トランジスターが設置されるアレイ基板を製造するステップと、
    複数のメインフォトスペーサーと、対をなすように各メインフォトスペーサーに隣接する、各メインフォトスペーサーよりも長いサブフォトスペーサーと、が設置され、前記サブフォトスペーサーと、前記メインフォトスペーサーと、のそれぞれの対における長さの相違による段差が液晶パネルの中央から境界に向けて徐々に減少されるカラーフィルター基板を製造するステップと、
    液晶を注入するステップと、
    前記アレイ基板と、前記カラーフィルター基板と、を貼り合わせて、前記メインフォトスペーサーと、前記薄膜トランジスターと、の位置を互いに対応させるステップと、
    液晶セルを事前組立弧度まで湾曲させ、曲面液晶パネルを形成するステップと、を含むことを特徴とする曲面液晶パネルの製造方法。
12. 前記サブフォトスペーサーの長さは、液晶パネルの中央から境界に向けて短くなることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
13. 前記複数のメインフォトスペーサーの長さは同じであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の製造方法。
14. 前記複数のメインフォトスペーサーの長さは、前記曲面液晶パネルの中央から境界に向けて短くなり、その変化の幅は前記サブフォトスペーサーの長さの変化より小さいことを特徴とする請求項１１または１２に記載の製造方法。