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JP2011186453A - Liquid crystal display device - Google Patents

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JP2011186453AJP2011027107AJP2011027107AJP2011186453AJP 2011186453 AJP2011186453 AJP 2011186453AJP 2011027107 AJP2011027107 AJP 2011027107AJP 2011027107 AJP2011027107 AJP 2011027107AJP 2011186453 AJP2011186453 AJP 2011186453A
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舜平 山崎
Yoshiharu Hirakata
吉晴 平形
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce display disturbance of a liquid crystal display device and to improve the image quality of the liquid crystal display device. <P>SOLUTION: In this liquid crystal display device, spacers having a symmetric plane shape are arranged regularly in a display region on a first substrate and second substrate facing each other, and at least one or more spacers are disposed in each pixel 120. The spacers may be superimposed on a part of each of four corners of the pixel, or superimposed on a part of each of four sides of the pixel. The display disturbance of the liquid crystal display device can be reduced, or the image quality of the liquid crystal display device can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

Translated fromJapanese

本発明は、液晶表示装置に関する。The present invention relates to a liquid crystal display device.

液晶表示装置は、透光性を有する一対の基板と、当該一対の基板を固着するシール材と、一対の基板の間に形成される一対の電極と、一対の基板及びシール材の間に充填される液晶とで構成される。また、一対の基板の間隔を一定に保つために、一対の基板の間に複数のスペーサが配置されている。スペーサとしては、基板上に散布される球状のスペーサや、フォトリソグラフィ工程により所定の場所に形成される柱状のスペーサがある。A liquid crystal display device includes a pair of light-transmitting substrates, a sealant that fixes the pair of substrates, a pair of electrodes formed between the pair of substrates, and a gap between the pair of substrates and the sealant It is composed of liquid crystal. In addition, a plurality of spacers are disposed between the pair of substrates in order to keep the distance between the pair of substrates constant. Examples of the spacer include a spherical spacer dispersed on a substrate and a columnar spacer formed at a predetermined place by a photolithography process.

また、近年、タッチセンサを搭載した液晶表示装置が注目されている。タッチセンサを搭載した液晶表示装置は、タッチパネルまたはタッチスクリーンなどと呼ばれている。タッチセンサには、動作原理の違いにより、抵抗膜方式、静電容量方式、光方式などがある。In recent years, a liquid crystal display device equipped with a touch sensor has attracted attention. A liquid crystal display device equipped with a touch sensor is called a touch panel or a touch screen. The touch sensor includes a resistance film method, a capacitance method, an optical method, and the like depending on a difference in operation principle.

抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルは、使用者がタッチパネルの表面に接触することで、センサの電気特性が変化し、データを入力することができる。In the resistive film type or capacitive type touch panel, when the user touches the surface of the touch panel, the electrical characteristics of the sensor change and data can be input.

特開２００９−１１６８５０号公報JP 2009-116850 A

球状のスペーサは、散布の際に凝集してしまい、散布ムラが生じてしまうと共に、球状であるため、移動しやすい。また、液晶表示装置は、外部からの押圧や曲げによってセルギャップの間隔に変動が生じてしまう。これらの結果、液晶表示装置の表示乱れが生じてしまう。Spherical spacers aggregate during spraying, resulting in scattering unevenness, and are spherical, and thus move easily. Further, in the liquid crystal display device, the cell gap interval varies due to external pressing or bending. As a result, display disturbance of the liquid crystal display device occurs.

以上を鑑み、本発明の一形態は、液晶表示装置の表示乱れを低減することを課題とする。または、本発明の一形態は、液晶表示装置の画質を向上することを課題とする。In view of the above, an object of one embodiment of the present invention is to reduce display disturbance of a liquid crystal display device. Another object of one embodiment of the present invention is to improve image quality of a liquid crystal display device.

本発明の一形態は、対向する第１の基板及び第２の基板において、表示領域に平面形状が対称性を有するスペーサが規則的に配置され、各画素において、少なくとも一つ以上のスペーサが設けられている液晶表示装置である。なお、スペーサは、画素の４隅それぞれの一部に重畳してもよい。または、画素の４辺それぞれの一部に重畳してもよい。According to one embodiment of the present invention, in a first substrate and a second substrate which are opposed to each other, spacers having a symmetrical planar shape are regularly arranged in a display region, and at least one spacer is provided in each pixel. This is a liquid crystal display device. Note that the spacer may be overlapped with a part of each of the four corners of the pixel. Alternatively, it may be superimposed on a part of each of the four sides of the pixel.

また、本発明の一形態は、表示領域に平面形状が対称性を有するスペーサが規則的に配置され、各画素において、スペーサは、走査線、信号線、またはスイッチング素子と重畳して設けられている液晶表示装置である。代表的には、スイッチング素子と重畳する。または、走査線及び信号線の交差部と重畳する。または、スペーサの一は走査線の一部と重畳し、スペーサの二は信号線の一部と重畳する。Further, according to one embodiment of the present invention, spacers whose plane shape is symmetrical are regularly arranged in the display region, and in each pixel, the spacer is provided so as to overlap with a scan line, a signal line, or a switching element. It is a liquid crystal display device. Typically, it overlaps with the switching element. Alternatively, it overlaps with the intersection of the scanning line and the signal line. Alternatively, one of the spacers overlaps with part of the scanning line, and two of the spacers overlap with part of the signal line.

なお、一画素におけるスペーサの平面面積は、一画素の平面面積の１３％以下、好ましくは１０％以下とすることが好ましい。Note that the planar area of the spacer in one pixel is 13% or less, preferably 10% or less of the planar area of one pixel.

各画素において、少なくとも一つ以上のスペーサが設けられ、一画素におけるスペーサの平面面積を、一画素の平面面積の１３％以下、好ましくは１０％以下とすることで、液晶表示装置の開口率の低減することなく、液晶表示装置のセルギャップを均一にすることができる。また、外部からの押圧や曲げによっても、各画素におけるセルギャップを均一に保つことができる。At least one spacer is provided in each pixel, and the planar area of the spacer in one pixel is 13% or less, preferably 10% or less of the planar area of one pixel, so that the aperture ratio of the liquid crystal display device can be reduced. The cell gap of the liquid crystal display device can be made uniform without being reduced. Further, the cell gap in each pixel can be kept uniform even by external pressing or bending.

また、それぞれのスペーサは独立しており、且つスペーサが平面形状において対称性を有するため、表示領域において均一性高く液晶を分布させることができる。In addition, since each spacer is independent and the spacer has symmetry in a planar shape, the liquid crystal can be distributed with high uniformity in the display region.

本発明の一形態により、液晶表示装置の表示乱れを低減することができる。または、液晶表示装置の画質を向上することができる。According to one embodiment of the present invention, display disturbance of a liquid crystal display device can be reduced. Alternatively, the image quality of the liquid crystal display device can be improved.

本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する上面図である。1 is a top view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。10A to 10D are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る液晶表示装置の作製方法を説明する断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.本発明の一形態に係る電子書籍を説明する斜視図である。FIG. 10 is a perspective view illustrating an electronic book according to one embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その態様及び詳細をさまざまに変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、図面を用いて本発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in describing the structure of the present invention with reference to the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals in different drawings.

なお、各実施の形態の図面等において示す各構成の、大きさ、層の厚さ、または面積は、明瞭化のために誇張されて表記している場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。Note that the size, the layer thickness, or the area of each structure illustrated in drawings and the like in the embodiments is exaggerated for simplicity in some cases. Therefore, it is not necessarily limited to the scale.

なお、本明細書にて用いる第１、第２、第３といった序数を用いた用語は、構成要素を識別するために便宜上付したものであり、その数を限定するものではない。In addition, the term using the ordinal numbers such as first, second, and third used in this specification is given for convenience in order to identify the constituent elements, and the number is not limited.

また、電圧とは、ある電位と、基準の電位（例えばグラウンド電位）との電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧を電位差と言い換えることが可能である。The voltage often indicates a potential difference between a certain potential and a reference potential (for example, a ground potential). Thus, a voltage can be rephrased as a potential difference.

（実施の形態１）
本実施の形態では、外部からの押圧や曲げによる表示の乱れの少ない液晶表示装置について、図１乃至図９を用いて説明する。(Embodiment 1)
In this embodiment, a liquid crystal display device in which display disorder due to external pressing or bending is small will be described with reference to FIGS.

図１（Ａ）に、本実施の形態の液晶表示装置の上面図を示す。画素電極（以下、第１の電極ともいう。）が形成された第１の基板１００と対向電極（以下、第２の電極ともいう。）が形成された第２の基板１０２がシール材１０４により貼り合わされており、第１の基板１００、第２の基板１０２、及びシール材１０４の内部に液晶が充填されている。第１の基板１００上には、信号線駆動回路１０６、走査線駆動回路１０８、及び画素がマトリクス状に形成された表示領域１１０が形成されている。また、シール材１０４の隅には、第１の基板１００に形成される接続配線１１４と第２の基板１０２に形成される対向電極とを導通する導電粒子１１２が設けられている。また、接続配線１１４は、ＦＰＣ１１６（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）と接続される。なお、図示しないが、液晶表示装置には、光源としてバックライト、サイドライトなどが設けられる。また、第１の基板１００の外側、及び第２の基板の外側それぞれには、偏光板、位相差板、反射防止板、円偏光板などが適宜設けられる。FIG. 1A shows a top view of the liquid crystal display device of this embodiment. Afirst substrate 100 on which a pixel electrode (hereinafter also referred to as a first electrode) is formed and asecond substrate 102 on which a counter electrode (hereinafter also referred to as a second electrode) is formed are sealed by asealant 104. Thefirst substrate 100, thesecond substrate 102, and thesealant 104 are filled with liquid crystal. Over thefirst substrate 100, a signalline driver circuit 106, a scanline driver circuit 108, and adisplay region 110 in which pixels are formed in a matrix are formed. In addition,conductive particles 112 are provided at the corners of thesealant 104 to connect theconnection wiring 114 formed on thefirst substrate 100 and the counter electrode formed on thesecond substrate 102. Theconnection wiring 114 is connected to an FPC 116 (Flexible printed circuit). Although not shown, the liquid crystal display device is provided with a backlight, a sidelight, or the like as a light source. In addition, a polarizing plate, a retardation plate, an antireflection plate, a circular polarizing plate, and the like are provided as appropriate on the outside of thefirst substrate 100 and the outside of the second substrate, respectively.

ここで、モノクロ表示の画素について、図２を用いて説明する。本実施の形態に示す画素１２０は、信号線１２８の中心線と走査線１３０の中心線とで囲まれる領域である。画素１２０は、スイッチング素子１２４及び画素電極１３１を含む。また、画素の平面面積は、矢印１２０ａで示すｘ方向の画素ピッチ（寸法）と、矢印１２０ｂで示すｙ方向の画素ピッチ（寸法）との積で求められる。Here, a monochrome display pixel will be described with reference to FIG. Thepixel 120 described in this embodiment is a region surrounded by the center line of thesignal line 128 and the center line of thescanning line 130. Thepixel 120 includes aswitching element 124 and apixel electrode 131. The plane area of the pixel is obtained by the product of the pixel pitch (dimension) in the x direction indicated by thearrow 120a and the pixel pitch (dimension) in the y direction indicated by thearrow 120b.

次に、図３に表示領域１１０の拡大図を示す。表示領域１１０には、画素１２０がマトリクス状に配置されている。さらに、各画素において、平面形状が対称性を有するスペーサ１２２が１つ以上設けられている。スペーサ１２２は、表示領域において規則的に設けられている。なお、画素１２０にスペーサ１２２が設けられる場合は、画素に設けられた画素電極の電位を制御するスイッチング素子１２４と重畳するように設けることで、液晶表示装置の開口率が低減しない。Next, an enlarged view of thedisplay area 110 is shown in FIG. In thedisplay area 110, thepixels 120 are arranged in a matrix. Furthermore, each pixel is provided with one ormore spacers 122 whose plane shape is symmetrical. Thespacers 122 are regularly provided in the display area. Note that in the case where thespacer 122 is provided in thepixel 120, the aperture ratio of the liquid crystal display device is not reduced by being provided so as to overlap with the switchingelement 124 that controls the potential of the pixel electrode provided in the pixel.

なお、図４に示すように、表示領域１１０の画素１２０の４隅それぞれの一部に重畳するように平面形状が対称性を有するスペーサ１２６が設けられてもよい。また、スペーサ１２６は、隣接する画素にまたがって配置される。この場合は、スペーサ１２６は、少なくとも信号線１２８及び走査線１３０の交差部上に設けることで、液晶表示装置の開口率の低減を妨げることができる。As shown in FIG. 4, aspacer 126 having a symmetrical planar shape may be provided so as to overlap with a part of each of the four corners of thepixel 120 in thedisplay region 110. In addition, thespacer 126 is arranged across adjacent pixels. In this case, by providing thespacer 126 at least on the intersection of thesignal line 128 and thescanning line 130, it is possible to prevent a reduction in the aperture ratio of the liquid crystal display device.

図３及び図４に示す平面形状が対称性を有するスペーサ１２２、１２６の形状は、多角柱または多角錐台とすることができる。また、平面形状が対称性を有するスペーサ１２２、１２６の形状を、円柱、楕円柱、角丸多角柱、角丸多角錐台、円錐台、または楕円錐台とすることで、スペーサ１２２、１２６の平面形状が点対称であり、且つ側面が湾曲している。スペーサ１２２、１２６の側面が曲面であると、液晶の流動の妨げにならず、液晶の分布の均一性を高めることができる。なお、スペーサの平面形状における対称性は点対称に限らず、線対称でもよい。The shape of thespacers 122 and 126 having symmetrical plane shapes shown in FIGS. 3 and 4 can be a polygonal column or a polygonal frustum. Further, the shape of thespacers 122 and 126 having a symmetrical plane shape is a cylinder, an elliptical column, a rounded polygonal column, a rounded polygonal frustum, a truncated cone, or an elliptical truncated cone. The planar shape is point-symmetric and the side surface is curved. If the side surfaces of thespacers 122 and 126 are curved surfaces, the flow of the liquid crystal is not hindered, and the uniformity of the liquid crystal distribution can be improved. The symmetry in the planar shape of the spacer is not limited to point symmetry but may be line symmetric.

または、図５に示すように、表示領域１１０の画素１２０の４隅それぞれの一部に重畳するように平面形状が十字状であるスペーサ１３２が設けられてもよい。なお、図５に示す十字状のスペーサ１３２は、縦方向の長さと横方向の長さが異なっていてもよい。この場合は、スペーサ１３２は、少なくとも信号線１２８及び走査線１３０の交差部上に設けることで、液晶表示装置の開口率が低減しないと共に、セルギャップの均一性を更に高めることができる。Alternatively, as illustrated in FIG. 5, aspacer 132 having a cross shape in plan view may be provided so as to overlap each of the four corners of thepixel 120 in thedisplay region 110. Note that thecross-shaped spacer 132 shown in FIG. 5 may have a different length in the vertical direction and a length in the horizontal direction. In this case, by providing thespacer 132 at least on the intersection of thesignal line 128 and thescanning line 130, the aperture ratio of the liquid crystal display device is not reduced and the uniformity of the cell gap can be further improved.

または、図６に示すように、表示領域１１０の画素１２０の４辺それぞれの一部に重畳するように、平面形状が対称性を有するスペーサ１３４が設けられてもよい。図６に示すスペーサ１３４は、隣接する画素の境界、即ち、走査線の中心線は信号線の中心線において線対称であることが好ましい。また、スペーサ１３４は、隣接する画素にまたがって配置される。この場合は、スペーサ１３４は、少なくとも信号線１２８または走査線１３０上に設けることで、液晶表示装置の開口率が低減しないと共に、セルギャップの均一性を更に高めることができる。Alternatively, as illustrated in FIG. 6, aspacer 134 having a symmetrical plane shape may be provided so as to overlap with a part of each of the four sides of thepixel 120 in thedisplay region 110. In thespacer 134 illustrated in FIG. 6, it is preferable that the boundary between adjacent pixels, that is, the center line of the scanning line is axisymmetric with respect to the center line of the signal line. In addition, thespacer 134 is arranged across adjacent pixels. In this case, by providing thespacer 134 on at least thesignal line 128 or thescanning line 130, the aperture ratio of the liquid crystal display device is not reduced, and the uniformity of the cell gap can be further improved.

本実施の形態に示す液晶表示装置は、表示領域において、スペーサが規則的に配置されており、各画素において、少なくとも一つ以上の平面形状が対称性を有するスペーサを有する。更に、平面形状が対称性を有するスペーサの一画素における平面面積は、一画素の平面面積の１３％以下、好ましくは１０％以下とする。また、スペーサは各々が独立しており、隣接するスペーサと隙間を有する。このため、図３に示すように、矢印１３６で示す第１の方向、及び第１の方向と交差する矢印１３８で示す第２の方向において、スペーサ１２２が形成されない。このため、本実施の形態に示す液晶表示装置は、液晶注入法により第１の基板及び第２の基板の間に液晶を注入する際に、液晶が流動する領域を有し、当該領域において液晶が流動できるため、表示領域において均一性高く液晶を分布させることができる。また、液晶滴下法において第１の基板に液晶を滴下した後、第１の基板に第２の基板を封止する際、液晶が表示領域で流動することが可能であるため、表示領域において均一性高く液晶を分布させることができる。In the liquid crystal display device described in this embodiment, spacers are regularly arranged in a display region, and each pixel has a spacer having at least one planar shape that is symmetric. Further, the planar area of one pixel of the spacer having a symmetrical planar shape is 13% or less, preferably 10% or less of the planar area of one pixel. In addition, each spacer is independent and has a gap with an adjacent spacer. For this reason, as shown in FIG. 3, thespacer 122 is not formed in the first direction indicated by thearrow 136 and the second direction indicated by thearrow 138 intersecting with the first direction. Therefore, the liquid crystal display device described in this embodiment includes a region in which liquid crystal flows when liquid crystal is injected between the first substrate and the second substrate by a liquid crystal injection method. Since the liquid crystal can flow, the liquid crystal can be distributed with high uniformity in the display region. Further, after the liquid crystal is dropped on the first substrate in the liquid crystal dropping method, the liquid crystal can flow in the display region when the second substrate is sealed to the first substrate. Liquid crystal can be distributed with high performance.

また、画素に設けられる平面形状が対称性を有するスペーサは、表示領域に規則的に配置されているため、外部からの押圧や曲げによって、第１の基板または／及び第２の基板に力が加わっても、各画素におけるセルギャップが保持されるため、液晶表示装置の表示の乱れを低減することができる。Further, since the spacers having a symmetrical planar shape provided in the pixels are regularly arranged in the display region, a force is applied to the first substrate and / or the second substrate by external pressing or bending. Even if it is added, since the cell gap in each pixel is maintained, display disturbance of the liquid crystal display device can be reduced.

更に、平面形状が対称性を有するスペーサの一画素における平面面積を、一画素の平面面積の１３％以下、好ましくは１０％以下とし、ブラックマトリクス、走査線、信号線、またはスイッチング素子上に設けることで、画素の開口率及び液晶の配向ムラによるコントランストの低減を妨げることが可能であり、液晶表示装置の画質を向上させることができる。Further, the plane area of one pixel of the spacer having a symmetrical plane shape is set to 13% or less, preferably 10% or less of the plane area of one pixel, and provided on the black matrix, the scanning line, the signal line, or the switching element. Thus, it is possible to prevent the reduction of contrast due to the aperture ratio of the pixel and the alignment unevenness of the liquid crystal, and the image quality of the liquid crystal display device can be improved.

なお、図２には、モノクロ表示の液晶表示装置の画素を示したが、図７にカラー表示の液晶表示装置の画素を示す。Note that FIG. 2 shows pixels of a liquid crystal display device for monochrome display, but FIG. 7 shows pixels of a liquid crystal display device for color display.

図７（Ａ）に示すように、カラー表示の画素１２０は、複数のサブ画素を有し、着色層の配置にあわせてサブ画素１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅを有する。As shown in FIG. 7A, thecolor display pixel 120 includes a plurality of sub-pixels, and includes sub-pixels 120c, 120d, and 120e in accordance with the arrangement of the coloring layers.

サブ画素においても、図２乃至図６に示すようにスペーサの配置とすることができる。例えば、図７（Ｂ）に示すように、サブ画素一つにおいて、スペーサ１２２を一つ以上配置することができる。また、図７（Ｃ）に示すように、サブ画素一つにおいて、４隅のそれぞれ一部にスペーサ１２２を重畳させることができる。Also in the sub-pixels, spacers can be arranged as shown in FIGS. For example, as shown in FIG. 7B, one ormore spacers 122 can be arranged in one subpixel. Further, as shown in FIG. 7C, thespacer 122 can be overlapped with each of the four corners in one subpixel.

なお、サブ画素の平面面積は、サブ画素のｘ方向におけるサブ画素ピッチと、ｙ方向におけるサブ画素ピッチの積となる。Note that the planar area of the subpixel is the product of the subpixel pitch in the x direction of the subpixel and the subpixel pitch in the y direction.

次に、液晶表示装置の画素の構造について、図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９においては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置について説明する。Next, the structure of the pixel of the liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. 8 and 9, a TN (twisted nematic) mode liquid crystal display device will be described.

図８（Ａ）は、表示領域における一つのサブ画素１２０ｃにおいて、第１の基板側の上面図である。走査線及び信号線に接続するスイッチング素子１２４と、スイッチング素子１２４に接続する第１の電極１６４と、容量配線１５５、ゲート絶縁層（図示しない。）、及び配線１６０ｂで形成される容量素子１２５とを有する。容量素子１２５は、スイッチング素子１２４及び第１の電極１６４と電気的に接続する。また、走査線及び信号線の交差部を覆うようにスペーサ１６６が設けられる。なお、図８においては、図５に示すスペーサと同様の形状のスペーサ１６６を形成するが、図３、図４、及び図６のいずれのスペーサをも適用することができる。FIG. 8A is a top view on the first substrate side in onesub-pixel 120c in the display region. A switchingelement 124 connected to the scan line and the signal line, afirst electrode 164 connected to theswitching element 124, acapacitor wiring 155, a gate insulating layer (not shown), and acapacitor element 125 formed of thewiring 160b Have Thecapacitor 125 is electrically connected to theswitching element 124 and thefirst electrode 164. In addition, aspacer 166 is provided so as to cover the intersection of the scanning line and the signal line. In FIG. 8, aspacer 166 having the same shape as the spacer shown in FIG. 5 is formed. However, any of the spacers shown in FIGS. 3, 4, and 6 can be applied.

図８（Ａ）の一点破線Ａ−Ｂの断面図を図９（Ａ）に示す。第１の基板１００上に、第１の電極１６４の電位を制御するスイッチング素子１２４が形成される。また、スイッチング素子１２４上に絶縁層１６０、絶縁層１６２が形成される。絶縁層１６２上に第１の電極１６４が形成される。スイッチング素子１２４と接続する配線１６０ｂと、第１の電極１６４とは、絶縁層１６０、１６２に設けられる開口部において接続される。絶縁層１６２上にスペーサ１６６が形成される。また、絶縁層１６２、第１の電極１６４、及びスペーサ１６６上に、配向膜１６８が形成される。A cross-sectional view taken along one-dot broken line AB in FIG. 8A is shown in FIG. A switchingelement 124 that controls the potential of thefirst electrode 164 is formed over thefirst substrate 100. In addition, an insulatinglayer 160 and an insulatinglayer 162 are formed over the switchingelement 124. Afirst electrode 164 is formed over the insulatinglayer 162. Thewiring 160 b connected to theswitching element 124 and thefirst electrode 164 are connected to each other through openings provided in the insulatinglayers 160 and 162. Aspacer 166 is formed over the insulatinglayer 162. In addition, analignment film 168 is formed over the insulatinglayer 162, thefirst electrode 164, and thespacer 166.

第２の基板１０２には、スイッチング素子１２４への光の入射を遮断する遮光層１７０と、着色層１７２とが形成される。また、遮光層１７０及び着色層１７２上に平坦化層１７４が形成される。平坦化層１７４上に第２の電極１７６が形成され、第２の電極１７６上に配向膜１７８が形成される。On thesecond substrate 102, alight shielding layer 170 that blocks light from entering theswitching element 124 and acolored layer 172 are formed. In addition, aplanarization layer 174 is formed over thelight shielding layer 170 and thecoloring layer 172. Asecond electrode 176 is formed over theplanarization layer 174, and analignment film 178 is formed over thesecond electrode 176.

第１の基板１００及び第２の基板１０２は、図１に示すシール材１０４により固定され、第１の基板１００、第２の基板１０２、及びシール材の内側に液晶１８０が充填される。Thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102 are fixed by thesealant 104 illustrated in FIG. 1, and theliquid crystal 180 is filled inside thefirst substrate 100, thesecond substrate 102, and the sealant.

第１の電極１６４、液晶１８０、及び第２の電極１７６が重なり合うことで、液晶素子が形成される。Thefirst electrode 164, theliquid crystal 180, and thesecond electrode 176 overlap with each other, so that a liquid crystal element is formed.

第１の基板１００及び第２の基板１０２としては、ガラス基板（無アルカリガラス基板とも呼ばれる。）、石英基板、セラミック基板、プラスチック基板等を適宜用いることができる。また、第１の基板１００及び第２の基板１０２として、可撓性を有するガラス基板または可撓性を有するプラスチック基板を用いることで、可撓性を有する液晶表示装置を作製することができる。プラスチック基板としては、屈折率異方性の小さい基板を用いることが好ましく、代表的には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリイミドフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、アクリル樹脂フィルム、または半硬化した有機樹脂中に繊維体を含むプリプレグ等を用いることができる。As thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102, a glass substrate (also referred to as a non-alkali glass substrate), a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used as appropriate. In addition, by using a flexible glass substrate or a flexible plastic substrate as thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102, a flexible liquid crystal display device can be manufactured. As the plastic substrate, a substrate having a small refractive index anisotropy is preferably used. Typically, a polyethersulfone (PES) film, a polyimide film, a polyethylene naphthalate (PEN) film, PVF (polyvinyl fluoride). A film, a polyester film, a polycarbonate (PC) film, an acrylic resin film, a prepreg containing a fibrous body in a semi-cured organic resin, or the like can be used.

スイッチング素子１２４としては、ダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）、バリスタなどの２端子型の能動素子、または、薄膜トランジスタなどの３端子型の能動素子を用いることができる。As theswitching element 124, a two-terminal active element such as a diode, MIM (Metal-Insulator-Metal), or a varistor, or a three-terminal active element such as a thin film transistor can be used.

図９（Ａ）においては、スイッチング素子１２４としてボトムゲート型の薄膜トランジスタを用いて説明する。薄膜トランジスタは、ゲート電極１５４と、ゲート電極１５４上に形成されるゲート絶縁層１５６と、ゲート絶縁層１５６上に形成される半導体層１５８と、ソース電極及びドレイン電極として機能する配線１６０ａ、１６０ｂとを有する。なお、ゲート電極１５４は走査線の一部であり、ソース電極及びドレイン電極として機能する配線１６０ａは信号線の一部である。In FIG. 9A, description is made using a bottom-gate thin film transistor as the switchingelement 124. The thin film transistor includes agate electrode 154, a gate insulating layer 156 formed over thegate electrode 154, asemiconductor layer 158 formed over the gate insulating layer 156, andwirings 160a and 160b functioning as a source electrode and a drain electrode. Have. Note that thegate electrode 154 is part of a scan line, and thewiring 160a functioning as a source electrode and a drain electrode is part of a signal line.

ゲート電極１５４は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金などを用いて形成することができる。また、マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、ベリリウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いてもよい。また、ゲート電極１５４は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。Thegate electrode 154 is formed using a metal element selected from aluminum, chromium, copper, tantalum, titanium, molybdenum, tungsten, an alloy including any of the above metal elements, or an alloy combining any of the above metal elements. can do. Alternatively, a metal element selected from one or more of manganese, magnesium, zirconium, and beryllium may be used. Thegate electrode 154 may have a single-layer structure or a stacked structure including two or more layers.

ゲート絶縁層１５６は、窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、窒化アルミニウム層、酸化シリコン層、酸化窒化シリコン層、酸化アルミニウム層で形成する。The gate insulating layer 156 is formed using a silicon nitride layer, a silicon nitride oxide layer, an aluminum nitride layer, a silicon oxide layer, a silicon oxynitride layer, and an aluminum oxide layer.

ゲート電極１５４及びゲート絶縁層１５６は公知の手法により適宜作製することができる。Thegate electrode 154 and the gate insulating layer 156 can be appropriately formed by a known method.

半導体層１５８は、プラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法等により形成したアモルファスシリコン、アモルファスシリコンゲルマニウム、微結晶シリコン、または微結晶シリコンゲルマニウムを用いることができる。また、半導体層１５８は、アモルファスシリコンまたはアモルファスシリコンゲルマニウムを加熱し、またはレーザービームを照射して結晶化したポリシリコンまたはポリシリコンゲルマニウムを用いることができる。また、半導体層１５８は、印刷法またはインクジェット法により形成した有機半導体を適宜用いることができる。また、半導体層１５８は、スパッタリング法、塗布法、印刷法、パルスレーザー蒸着法等により形成した酸化物半導体層を用いることができる。Thesemiconductor layer 158 can be formed using amorphous silicon, amorphous silicon germanium, microcrystalline silicon, or microcrystalline silicon germanium formed by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. Thesemiconductor layer 158 can be formed using polysilicon or polysilicon germanium crystallized by heating amorphous silicon or amorphous silicon germanium or irradiating a laser beam. For thesemiconductor layer 158, an organic semiconductor formed by a printing method or an inkjet method can be used as appropriate. As thesemiconductor layer 158, an oxide semiconductor layer formed by a sputtering method, a coating method, a printing method, a pulse laser deposition method, or the like can be used.

半導体層１５８に形成することが可能な酸化物半導体層は、四元系金属酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物や、三元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物や、二元系金属酸化物であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系金属酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ系金属酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系金属酸化物などを用いることができる。ここでは、ｎ元系金属酸化物はｎ種類の金属酸化物で構成される。An oxide semiconductor layer that can be formed in thesemiconductor layer 158 includes an In—Sn—Ga—Zn—O-based metal oxide that is a quaternary metal oxide or an In—Ga that is a ternary metal oxide. -Zn-O-based metal oxide, In-Sn-Zn-O-based metal oxide, In-Al-Zn-O-based metal oxide, Sn-Ga-Zn-O-based metal oxide, Al-Ga-Zn -O-based metal oxides, Sn-Al-Zn-O-based metal oxides, binary metal oxides such as In-Zn-O-based metal oxides, Sn-Zn-O-based metal oxides, Al- A Zn—O-based metal oxide, a Zn—Mg—O-based metal oxide, a Sn—Mg—O-based metal oxide, an In—Mg—O-based metal oxide, or the like can be used. Here, the n-element metal oxide is composed of n types of metal oxides.

例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体とは、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）を有する酸化物半導体、という意味であり、その組成比は問わない。For example, an In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor means an oxide semiconductor containing indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn), and there is no limitation on the composition ratio.

また、酸化物半導体層は、化学式ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｌ、Ｍｎ及びＣｏから選ばれた一または複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａ、Ｇａ及びＡｌ、Ｇａ及びＭｎ、またはＧａ及びＣｏなどがある。As the oxide semiconductor layer, a thin film represented by the chemical formula, InMO3 (ZnO)m (m> 0) can be used. Here, M represents one or more metal elements selected from Zn, Ga, Al, Mn, and Co. For example, M includes Ga, Ga and Al, Ga and Mn, or Ga and Co.

また、酸化物半導体としてＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いる場合、用いるターゲットの組成比は、原子数比で、Ｉｎ：Ｚｎ＝５０：１〜１：２（モル数比に換算するとＩｎ２Ｏ３：ＺｎＯ＝２５：１〜１：４）、好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝２０：１〜１：１（モル数比に換算するとＩｎ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１０：１〜１：２）、さらに好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝１５：１〜１．５：１（モル数比に換算するとＩｎ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１５：２〜３：４）とする。例えば、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比がＩｎ：Ｚｎ：Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚのとき、Ｚ＞１．５Ｘ＋Ｙとする。In the case where an In—Zn—O-based material is used as the oxide semiconductor, the composition ratio of the target used is an atomic ratio, and In: Zn = 50: 1 to 1: 2 (in terms of the molar ratio, In2 O3 : ZnO = 25: 1 to 1: 4), preferably In: Zn = 20: 1 to 1: 1 (In2 O3 : ZnO = 10: 1 to 1: 2 in terms of molar ratio), More preferably, In: Zn = 15: 1 to 1.5: 1 (In2 O3 : ZnO = 15: 2 to 3: 4 in terms of molar ratio). For example, a target used for forming an In—Zn—O-based oxide semiconductor satisfies Z> 1.5X + Y when the atomic ratio is In: Zn: O = X: Y: Z.

なお、酸化物半導体層には、不純物として、主成分とする金属酸化物以外の元素が１％、好ましくは０．１％入ってもよい。半導体層１５８に形成することが可能な金属酸化物は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である。Note that the oxide semiconductor layer may contain 1%, preferably 0.1%, of an element other than the metal oxide as a main component as impurities. The metal oxide that can be formed in thesemiconductor layer 158 has an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more, more preferably 3 eV or more.

さらに、酸化物半導体層は、ｉ型化または実質的にｉ型化された酸化物半導体層で形成してもよい。ｉ型化または実質的にｉ型化された酸化物半導体層は、キャリア密度が５×１０１４／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下である。また、ドナーとして寄与する水素や酸素欠陥は少ないことが好ましく、水素濃度が１×１０１６／ｃｍ３以下が好ましい。なお、キャリア密度は、ホール効果測定により得られる。また、より低濃度のキャリア密度の測定は、ＣＶ測定（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ−Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）の測定結果により得られる。また、酸化物半導体層中の水素濃度測定は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により得られる。Further, the oxide semiconductor layer may be an i-type or substantially i-type oxide semiconductor layer. The i-type or substantially i-type oxide semiconductor layer has a carrier density of less than 5 × 1014 / cm3 , preferably less than 1 × 1012 / cm3 , more preferably 1 × 1011 / cm 3.3 or less. Moreover, it is preferable that there are few hydrogen and oxygen defects which contribute as a donor, and hydrogen concentration is 1 * 10 <16 > / cm <3 > or less. The carrier density is obtained by measuring the Hall effect. Moreover, the measurement of the carrier density of a lower density | concentration is obtained from the measurement result of CV measurement (Capacitance-Voltage-Measurement). In addition, measurement of the hydrogen concentration in the oxide semiconductor layer is obtained by secondary ion mass spectrometry (SIMS).

ｉ型化または実質的にｉ型化された酸化物半導体層をチャネル領域に用いた薄膜トランジスタは、オフ電流が１×１０−１９Ａ／μｍ以下、さらには１×１０−２０Ａ／μｍ以下と低くすることができる。これは、ｉ型化または実質的にｉ型化された酸化物半導体層は、バンドギャップが広く、電子の励起のために大きな熱エネルギーが必要であるため、直接再結合及び間接再結合が生じにくい。このため、ゲート電極に負の電位が印加された状態（オフ状態）では、少数キャリアであるホールは実質的にゼロであるため、直接再結合及び間接再結合が生じにくく、電流は限りなく低くなる。この結果、薄膜トランジスタのオフ状態において、酸化物半導体層は絶縁体とみなせて回路設計を行うことができる。一方で、ｉ型化または実質的にｉ型化された酸化物半導体層は、薄膜トランジスタの導通状態（オン状態）においては、非晶質シリコンで形成される半導体層よりも高い電流供給能力を見込むことができる。このため、薄膜トランジスタは、オフ状態では極めてリーク電流の低いノーマリーオフ状態となり、優れたスイッチング特性を有する。A thin film transistor in which an i-type or substantially i-type oxide semiconductor layer is used for a channel region has an off-state current of 1 × 10−19 A / μm or less, further 1 × 10−20 A / μm or less. Can be lowered. This is because an i-type or substantially i-type oxide semiconductor layer has a wide band gap and requires large thermal energy for excitation of electrons, so that direct recombination and indirect recombination occur. Hateful. For this reason, in a state where a negative potential is applied to the gate electrode (off state), since holes that are minority carriers are substantially zero, direct recombination and indirect recombination hardly occur, and the current is extremely low. Become. As a result, in the off state of the thin film transistor, the oxide semiconductor layer can be regarded as an insulator and circuit design can be performed. On the other hand, an i-type or substantially i-type oxide semiconductor layer expects a higher current supply capability than a semiconductor layer formed using amorphous silicon in a conductive state (on state) of a thin film transistor. be able to. Therefore, the thin film transistor is in a normally-off state with extremely low leakage current in the off state, and has excellent switching characteristics.

なお、図９（Ａ）に示す薄膜トランジスタおいて、半導体層１５８上に配線１６０ａ、１６０ｂを形成したが、ゲート絶縁層１５６及び半導体層１５８の間に配線１６０ａ、１６０ｂを形成してもよい。さらには、薄膜トランジスタをトップゲート型の薄膜トランジスタとすることもできる。この場合は、半導体層１５８で列挙した材料の他、単結晶シリコン層を用いることができる。なお、単結晶シリコン層をチャネル領域に用いたトランジスタとしては、単結晶シリコン基板をチャネル領域に用いたトランジスタの他、絶縁領域上に単結晶シリコン層が形成される、いわゆるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板をチャネル領域に用いたトランジスタを用いることができる。Note that in the thin film transistor illustrated in FIG. 9A, thewirings 160a and 160b are formed over thesemiconductor layer 158; however, thewirings 160a and 160b may be formed between the gate insulating layer 156 and thesemiconductor layer 158. Further, the thin film transistor can be a top-gate thin film transistor. In this case, a single crystal silicon layer can be used in addition to the materials listed for thesemiconductor layer 158. Note that as a transistor using a single crystal silicon layer for a channel region, a so-called SOI (Silicon on Insulator) in which a single crystal silicon layer is formed over an insulating region in addition to a transistor using a single crystal silicon substrate for a channel region. A transistor in which a substrate is used for a channel region can be used.

絶縁層１６０は、ゲート絶縁層１５６と同様の材料及び作製方法適宜を用いて形成することができる。The insulatinglayer 160 can be formed using a material similar to that of the gate insulating layer 156 and a manufacturing method as appropriate.

絶縁層１６２は、有機樹脂層を塗布法または印刷法により用いて形成することができる。有機樹脂層としては、例えばアクリル、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテンなどを用いることができる。また、シロキサンポリマーを用いることができる。The insulatinglayer 162 can be formed using an organic resin layer by a coating method or a printing method. As the organic resin layer, for example, acrylic, epoxy, polyimide, polyamide, polyvinylphenol, benzocyclobutene, or the like can be used. Moreover, a siloxane polymer can be used.

第１の電極１６４は、透過型の液晶表示装置の場合と反射型の液晶表示装置で異なる。透過型液晶表示装置の場合、第１の電極１６４は、透光性を有する材料を用いて形成する。透光性を有する材料とは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）等がある。Thefirst electrode 164 is different between a transmissive liquid crystal display device and a reflective liquid crystal display device. In the case of a transmissive liquid crystal display device, thefirst electrode 164 is formed using a light-transmitting material. Examples of the light-transmitting material include indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), indium zinc oxide (IZO), and zinc oxide added with gallium (GZO).

また、第１の電極１６４として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性組成物を用いて形成した画素電極は、シート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。Alternatively, thefirst electrode 164 can be formed using a conductive composition including a conductive high molecule (also referred to as a conductive polymer). The pixel electrode formed using the conductive composition preferably has a sheet resistance of 10,000 Ω / □ or less and a light transmittance of 70% or more at a wavelength of 550 nm. Moreover, it is preferable that the resistivity of the conductive polymer contained in the conductive composition is 0.1 Ω · cm or less.

導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはこれらの２種以上の共重合体などがあげられる。As the conductive polymer, a so-called π-electron conjugated conductive polymer can be used. For example, polyaniline or a derivative thereof, polypyrrole or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, or a copolymer of two or more kinds thereof can be given.

反射型の液晶表示装置の場合、第１の電極１６４は反射率の高い金属電極を用いて形成する。代表的には、アルミニウム、銀等が用いられる。また、第１の電極１６４の表面を凹凸状にすることで、反射率を高めると共に、写りこみを低減することができる。このため、反射型液晶表示装置の場合は、第１の電極１６４の下地膜である絶縁層１６２を凹凸とすることが好ましい。In the case of a reflective liquid crystal display device, thefirst electrode 164 is formed using a metal electrode with high reflectivity. Typically, aluminum, silver or the like is used. In addition, by making the surface of thefirst electrode 164 uneven, it is possible to increase reflectance and reduce reflection. Therefore, in the case of a reflective liquid crystal display device, the insulatinglayer 162 that is a base film of thefirst electrode 164 is preferably uneven.

また、半透過型の液晶表示装置の場合には、画素電極は透過型の材料と反射型の材料が用いられる。In the case of a transflective liquid crystal display device, a transmissive material and a reflective material are used for the pixel electrode.

第１の電極１６４は、印刷法、インクジェット法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等により形成することができる。Thefirst electrode 164 can be formed by a printing method, an inkjet method, a sputtering method, a CVD method, an evaporation method, or the like.

スペーサ１６６は、第１の基板１００及び第２の基板１０２の間隔を保持するためのものである。スペーサ１６６は、本実施の形態では、フォトリソグラフィ工程により所定の場所に形成するものであり、代表的には、フォトリソスペーサー、ポストスペーサー、貝柱スペーサ、カラムスペーサー、柱状スペーサとも呼ばれている。基板の全面に、アクリル、ポリイミドなどの感光性有機樹脂層をスピンコート法または印刷法により形成した後、フォトリソグラフィ工程を行うことにより、基板上に感光性の有機樹脂層を形成することができ、当該感光性の有機樹脂層がスペーサとして機能する。当該方法により、露光時のマスクパターン次第でスペーサの配置したい場所に露光できるため、走査線、信号線、スイッチング素子等と重畳するようにスペーサを配置することが可能であり、第１の基板１００及び第２の基板１０２の間隔を保持するだけでなく、液晶の光漏れ及び開口率の低減も防ぐことができる。また、スペーサ１６６は、インクジェット法により有機絶縁材料を含む組成物を吐出し焼成して形成することができる。Thespacer 166 is for maintaining a distance between thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102. In this embodiment mode, thespacer 166 is formed at a predetermined position by a photolithography process, and is typically also called a photolithography spacer, a post spacer, a shell pillar spacer, a column spacer, or a columnar spacer. A photosensitive organic resin layer such as acrylic or polyimide can be formed on the entire surface of the substrate by spin coating or printing, and then a photolithography process can be performed to form a photosensitive organic resin layer on the substrate. The photosensitive organic resin layer functions as a spacer. By this method, exposure can be performed at a position where the spacer is to be arranged depending on the mask pattern at the time of exposure. Therefore, the spacer can be arranged so as to overlap with the scanning line, the signal line, the switching element, and the like. In addition to maintaining the distance between thesecond substrates 102, it is possible to prevent light leakage of the liquid crystal and reduction of the aperture ratio. Thespacer 166 can be formed by discharging and baking a composition containing an organic insulating material by an inkjet method.

配向膜１６８はラビング処理または光配向処理によって形成することができる。なお、ブルーモード液晶表示装置や高分子分散型液晶表示装置等においては、配向膜を形成しない場合もある。また、垂直配向モードの液晶表示装置においては、配向膜を形成する代わりに、第１の電極または第２の電極にスリットを形成する、または第１の電極または第２の電極上に誘電体を形成する等の工程により、配向膜を設けずとも、液晶にプレチルト状態に保持することができる。Thealignment film 168 can be formed by a rubbing process or an optical alignment process. In a blue mode liquid crystal display device, a polymer dispersion type liquid crystal display device, or the like, an alignment film may not be formed. In a vertical alignment mode liquid crystal display device, instead of forming an alignment film, a slit is formed in the first electrode or the second electrode, or a dielectric is formed on the first electrode or the second electrode. By a process such as formation, the liquid crystal can be kept in a pretilt state without providing an alignment film.

第２の基板１０２は、第１の基板１００と同様の基板を適宜用いることができる。As thesecond substrate 102, a substrate similar to thefirst substrate 100 can be used as appropriate.

着色層１７２は、可視光の波長範囲のうち、任意の波長範囲の光を優先的に透過させる機能を有する。通常は、赤色波長範囲の光、青色波長範囲の光、及び緑色波長範囲の光、それぞれを優先的に透過させる着色層を組み合わせて、カラーフィルタとして機能させることができる。しかしながら、着色層の組み合わせに関しては、これに限られない。赤色波長の範囲の光、青色波長範囲の光、及び緑色波長範囲の光に加えて、白色波長範囲の光を優先的に透過させる着色層を組み合わせることで、液晶表示装置の輝度を高めることができる。または、白色波長範囲の光の代わりに、イエロー、シアン、マゼンタ等の波長範囲の光を優先的に透過させる着色層を一つ以上追加することができる。なお、各色要素ごとにサブ画素の面積が異なっていてもよい。Thecolored layer 172 has a function of preferentially transmitting light in an arbitrary wavelength range in the visible light wavelength range. Usually, it is possible to function as a color filter by combining colored layers that preferentially transmit light in the red wavelength range, light in the blue wavelength range, and light in the green wavelength range. However, the combination of the colored layers is not limited to this. By combining a colored layer that preferentially transmits light in the white wavelength range in addition to light in the red wavelength range, light in the blue wavelength range, and light in the green wavelength range, the brightness of the liquid crystal display device can be increased. it can. Alternatively, one or more colored layers that preferentially transmit light in a wavelength range such as yellow, cyan, and magenta can be added instead of light in the white wavelength range. Note that the area of the sub-pixel may be different for each color element.

遮光層１７０及び着色層１７２は、顔料が分散された感光性樹脂を用いたエッチング法、カラーレジストを用いたカラーレジスト法、染色法、電着法、ミセル電解法、電着転写法、フィルム分散法、インクジェット法（液滴吐出法）、銀塩発色法など公知の手法を用いての形成することができる。Thelight shielding layer 170 and thecolored layer 172 are an etching method using a photosensitive resin in which a pigment is dispersed, a color resist method using a color resist, a dyeing method, an electrodeposition method, a micelle electrolysis method, an electrodeposition transfer method, a film dispersion. It can be formed using a known method such as a method, an ink jet method (droplet discharge method), or a silver salt coloring method.

本実施の形態では、顔料が分散された感光性樹脂を用いたエッチング法によって、遮光層１７０及び着色層１７２を形成する。はじめに、黒色顔料が分散された感光性アクリル樹脂材料を塗布法により第２の基板１０２上に塗布する。次に、アクリル樹脂材料を乾燥し、仮焼きした後、露光及び現像し、加熱してアクリル樹脂材料を硬化し、遮光層１７０を形成する。次に、赤色顔料、緑色顔料、または青色顔料が分散された感光性アクリル樹脂材料をそれぞれ塗布し、遮光層１７０と同様の工程によって、それぞれ赤色着色層、緑色着色層、青色着色層を形成する。この後、有機樹脂材料を塗布し平坦化層１７４を形成する。In this embodiment mode, thelight shielding layer 170 and thecolored layer 172 are formed by an etching method using a photosensitive resin in which a pigment is dispersed. First, a photosensitive acrylic resin material in which a black pigment is dispersed is applied onto thesecond substrate 102 by a coating method. Next, after drying and pre-baking the acrylic resin material, exposure and development are performed, and the acrylic resin material is cured by heating to form thelight shielding layer 170. Next, a photosensitive acrylic resin material in which a red pigment, a green pigment, or a blue pigment is dispersed is applied, and a red colored layer, a green colored layer, and a blue colored layer are formed by the same process as thelight shielding layer 170, respectively. . Thereafter, an organic resin material is applied to form aplanarization layer 174.

第２の電極１７６は、第１の電極１６４に示す透光性を有する材料を適宜用いることができる。Thesecond electrode 176 can be formed using the light-transmitting material that is used for thefirst electrode 164 as appropriate.

配向膜１７８は、配向膜１６８と同様に形成することができる。Thealignment film 178 can be formed in a manner similar to that of thealignment film 168.

液晶１８０は、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いる。As theliquid crystal 180, a thermotropic liquid crystal, a low molecular liquid crystal, a polymer liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, or the like is used.

また、液晶１８０は、カイラル剤光硬化樹脂が混合されたブルー相を示す液晶を用いることができる。ブルー相を示す液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等がある。カイラル剤は、液晶を螺旋構造に配向させ、ブルー相を発現させるために用いる。一例として、カイラル剤を混合させることで、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶がブルー相を示すことができる。カイラル剤が混合されたブルー相を示す液晶は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く、光学的等方性であるため、視野角依存性が小さい。As theliquid crystal 180, a liquid crystal exhibiting a blue phase mixed with a chiral agent photocurable resin can be used. Examples of the liquid crystal exhibiting a blue phase include a thermotropic liquid crystal, a low molecular liquid crystal, a polymer liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, and an antiferroelectric liquid crystal. The chiral agent is used to align the liquid crystal in a spiral structure and develop a blue phase. As an example, a thermotropic liquid crystal, a low molecular liquid crystal, a polymer liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, and an antiferroelectric liquid crystal can exhibit a blue phase by mixing a chiral agent. A liquid crystal exhibiting a blue phase mixed with a chiral agent has a response speed as short as 1 msec or less and is optically isotropic, and therefore has a small viewing angle dependency.

図９（Ｂ）に、図９（Ａ）とは異なる液晶表示装置の断面構造を示す。ここでは、第２の基板１０２側に着色層が形成されず、第１の基板１００側に着色層が形成されることを特徴とする。また、スペーサ１６７が、第２の基板１０２上に形成されることを特徴とする。FIG. 9B illustrates a cross-sectional structure of a liquid crystal display device, which is different from that in FIG. Here, a colored layer is not formed on thesecond substrate 102 side, and a colored layer is formed on thefirst substrate 100 side. In addition, thespacer 167 is formed over thesecond substrate 102.

第１の基板１００上に、スイッチング素子１２４が形成される。A switchingelement 124 is formed on thefirst substrate 100.

スイッチング素子１２４上に形成される絶縁層１６０上に、着色層１８２が形成される。着色層１８２上に、着色層１８２に含まれる不純物が液晶１８０に混入するのを防ぐために、保護層１８４が形成される。保護層１８４上に、第１の電極１６４が形成される。着色層１８２は、画素毎に、任意の波長範囲の光（赤色、青色、または緑色）を優先的に透過させる層で形成すればよい。また、着色層１８２は平坦化層としても機能するため、液晶１８０の配向ムラ、光漏れ、ディスクリネーション等を低減することができる。Acolored layer 182 is formed over the insulatinglayer 160 formed over the switchingelement 124. Aprotective layer 184 is formed over thecolored layer 182 in order to prevent impurities contained in thecolored layer 182 from entering theliquid crystal 180. Afirst electrode 164 is formed over theprotective layer 184. Thecolored layer 182 may be formed of a layer that preferentially transmits light in any wavelength range (red, blue, or green) for each pixel. Further, since thecolored layer 182 also functions as a planarizing layer, uneven alignment of theliquid crystal 180, light leakage, disclination, and the like can be reduced.

スイッチング素子１２４の配線１６０ｂと、第１の電極１６４とは、絶縁層１６０、着色層１８２、及び保護層１８４に設けられる開口部において接続される。第１の電極１６４上には配向膜１６９が形成される。Thewiring 160 b of theswitching element 124 and thefirst electrode 164 are connected to each other through openings provided in the insulatinglayer 160, thecoloring layer 182, and theprotective layer 184. Analignment film 169 is formed over thefirst electrode 164.

第２の基板１０２には、スイッチング素子１２４への光の入射を遮断する遮光層１７０と、遮光層１７０及び第２の基板１０２を覆う平坦化層１７４が形成される。平坦化層１７４上に第２の電極１７６が形成され、第２の電極１７６上にスペーサ１６７が形成される。第２の電極１７６およびスペーサ１６７上に配向膜１７９が形成される。Thesecond substrate 102 is formed with alight shielding layer 170 that blocks light from entering theswitching element 124 and aplanarization layer 174 that covers thelight shielding layer 170 and thesecond substrate 102. Asecond electrode 176 is formed over theplanarization layer 174, and aspacer 167 is formed over thesecond electrode 176. Analignment film 179 is formed over thesecond electrode 176 and thespacer 167.

第１の電極１６４、液晶１８０、及び第２の電極１７６が重なり合うことで、液晶素子が形成される。Thefirst electrode 164, theliquid crystal 180, and thesecond electrode 176 overlap with each other, so that a liquid crystal element is formed.

図９（Ｂ）に示す液晶表示装置は、遮光層１７０と、着色層１８２を同一基板上に形成しない。このため、着色層１８２の形成工程におけるマスクずれを回避するため、遮光層１７０の面積を大きくする必要がなくなり、画素における開口率を向上させることができる。In the liquid crystal display device illustrated in FIG. 9B, the light-blocking layer 170 and thecoloring layer 182 are not formed over the same substrate. Therefore, in order to avoid mask displacement in the process of forming thecolored layer 182, there is no need to increase the area of thelight shielding layer 170, and the aperture ratio in the pixel can be improved.

なお、図９（Ａ）においては、スペーサ１６６は第１の基板１００上に形成されるが、図９（Ｂ）に示すように第２の基板１０２に形成することができる。また、図９（Ｂ）においては、スペーサ１６７は第２の基板１０２上に形成されるが、図９（Ｂ）に示すように第１の基板１００に形成することができる。9A, thespacer 166 is formed over thefirst substrate 100, but can be formed over thesecond substrate 102 as shown in FIG. 9B. In FIG. 9B, thespacer 167 is formed over thesecond substrate 102, but can be formed over thefirst substrate 100 as shown in FIG. 9B.

また、図９においては、液晶表示装置として、ＴＮモードの液晶表示装置を示したが、これに限定されない。すなわち、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、垂直配向（ＶＡ）モード、またはその他の液晶表示装置とすることができる。垂直配向（ＶＡ）モードとしては、例えば、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌなどを用いることができる。具体的には、１画素を複数のサブ画素に分割し、各サブ画素の中央に位置する対向基板の箇所に凸部を設けることで１画素をマルチドメイン化する。なお、凸部は、第１の基板または第２の基板の一方または両方に設けてもよく、放射状に液晶分子を配向させ、配向規制力を向上させる。なお、ＩＰＳ型の液晶表示装置は、横電界で液晶の配向を制御するため、第２の電極が第１の電極と同様に第１の基板１００上に形成される。Although FIG. 9 shows a TN mode liquid crystal display device as the liquid crystal display device, the present invention is not limited to this. That is, FFS (Fringe Field Switching) mode, IPS (In-Plane-Switching) mode, OCB (Optical Compensated Birefringence) mode, FLC (Ferroelectric Liquid Crystal) mode, AFLC (AntificFrequency AristFrequency) Or other liquid crystal display devices. As the vertical alignment (VA) mode, for example, MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) mode, PVA (Patterned Vertical Alignment) mode, ASM (Axial Symmetrical Aligned Micro-cell), and the like can be used. The pixel is divided into a plurality of sub-pixels, and a convex portion is provided at the position of the counter substrate located at the center of each sub-pixel, so that one pixel is multi-domained. It may be provided on one or both of the substrates, and the liquid crystal molecules are aligned radially to improve the alignment regulation power. Of thefirst substrate 100 in the same manner as the first electrode. It is formed on.

図１に示すシール材１０４は、可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を含む材料を用いることができる。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。シール材１０４は、スクリーン印刷法、インクジェット装置またはディスペンス装置を用いて第１の基板１００または第２の基板１０２上に塗布する。なお、シール材１０４に、第１の基板１００及び第２の基板１０２の間隔を保つためのフィラー（直径１μｍ〜２４μｍ）を含んでもよい。As thesealant 104 illustrated in FIG. 1, a material containing a visible light curable resin, an ultraviolet curable resin, or a thermosetting resin can be used. For example, bisphenol A type liquid resin, bisphenol A type solid resin, bromine-containing epoxy resin, bisphenol F type resin, bisphenol AD type resin, phenol type resin, cresol type resin, novolac type resin, cyclic aliphatic epoxy resin, epibis type epoxy Epoxy resins such as resins, glycidyl ester resins, glycidylamine resins, heterocyclic epoxy resins, and modified epoxy resins can be used. Thesealant 104 is applied onto thefirst substrate 100 or thesecond substrate 102 by using a screen printing method, an inkjet apparatus, or a dispensing apparatus. Note that the sealingmaterial 104 may include a filler (diameter: 1 μm to 24 μm) for maintaining a distance between thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102.

導電粒子１１２は、絶縁性球体に金属層が被覆された導電粒子を用いることができる。絶縁性球体は、シリカガラス、硬質樹脂等で形成される。金属層は、金、銀、パラジウム、ニッケル、ＩＴＯ、及びＩＺＯの単層または積層構造とすることができる。As theconductive particles 112, conductive particles in which an insulating sphere is coated with a metal layer can be used. The insulating sphere is made of silica glass, hard resin, or the like. The metal layer can be a single layer or a laminated structure of gold, silver, palladium, nickel, ITO, and IZO.

次に、図９に示す液晶表示装置の作製方法について、説明する。第１の基板１００または第２の基板１０２上にシール材１０４を設けた後、第１の基板１００及び第２の基板１０２の位置合わせをする。次に、可視光照射、紫外光照射、または加熱処理によりシール材１０４を硬化して第１の基板１００及び第２の基板１０２を貼り合せる。Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device illustrated in FIG. 9 is described. After thesealant 104 is provided over thefirst substrate 100 or thesecond substrate 102, thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102 are aligned. Next, the sealingmaterial 104 is cured by visible light irradiation, ultraviolet light irradiation, or heat treatment, and thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102 are bonded to each other.

次に、液晶注入法により、第１の基板１００、第２の基板１０２、及びシール材１０４内に液晶を充填させる。この後、液晶の注入口に封止材を設けることで、液晶表示装置を作製することできる。Next, liquid crystal is filled into thefirst substrate 100, thesecond substrate 102, and thesealant 104 by a liquid crystal injection method. Then, a liquid crystal display device can be manufactured by providing a sealing material at the liquid crystal inlet.

または、第１の基板１００または第２の基板１０２上にシール材１０４を設け、第１の基板１００または第２の基板１０２に液晶滴下法により液晶を滴下した後、第１の基板１００及び第２の基板１０２の位置合わせをする。次に、可視光照射、紫外光照射、または加熱処理によりシール材１０４を硬化して、第１の基板１００及び第２の基板１０２を貼り合せることで、液晶表示装置を作製することできる。Alternatively, after thesealant 104 is provided over thefirst substrate 100 or thesecond substrate 102 and liquid crystal is dropped on thefirst substrate 100 or thesecond substrate 102 by a liquid crystal dropping method, thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102 Thesecond substrate 102 is aligned. Next, the sealingmaterial 104 is cured by visible light irradiation, ultraviolet light irradiation, or heat treatment, and thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102 are bonded to each other, whereby a liquid crystal display device can be manufactured.

本実施の形態に示す液晶表示装置は、表示領域においてスペーサが規則的に配置され、各画素において、少なくとも一つ以上の平面形状が対称性を有するスペーサを有する。更に、平面形状が対称性を有するスペーサの一画素における平面面積は、一画素の平面面積の１３％以下、好ましくは１０％以下とする。また、スペーサは各々が独立しており、隣接するスペーサと隙間を有する。このため、液晶注入法により第１の基板及び第２の基板の間に液晶を注入する際に、液晶の流動領域を形成することが可能であり、当該領域において液晶が流動するため、表示領域において均一性高く液晶を分布させることができる。また、液晶滴下法において第１の基板に液晶を滴下した後、第１の基板に第２の基板を封止する際、液晶が表示領域で流動することが可能であるため、表示領域において均一性高く液晶を分布させることができる。In the liquid crystal display device described in this embodiment, spacers are regularly arranged in a display region, and each pixel has a spacer having at least one planar shape that is symmetric. Further, the planar area of one pixel of the spacer having a symmetrical planar shape is 13% or less, preferably 10% or less of the planar area of one pixel. In addition, each spacer is independent and has a gap with an adjacent spacer. Therefore, when the liquid crystal is injected between the first substrate and the second substrate by the liquid crystal injection method, a liquid crystal flow region can be formed, and the liquid crystal flows in the region. The liquid crystal can be distributed with high uniformity. Further, after the liquid crystal is dropped on the first substrate in the liquid crystal dropping method, the liquid crystal can flow in the display region when the second substrate is sealed to the first substrate. Liquid crystal can be distributed with high performance.

また、画素に設けられる平面形状が対称性を有するスペーサは、規則的に表示領域に配置されているため、外部からの押圧や曲げによって、第１の基板または／及び第２の基板に力が加わっても、各画素におけるセルギャップが保持されるため、液晶表示装置の表示の乱れを低減することができる。In addition, since the planar shape provided in the pixel is symmetrical in the display area, the spacer is regularly arranged in the display region. Therefore, a force is applied to the first substrate and / or the second substrate by external pressing or bending. Even if it is added, since the cell gap in each pixel is maintained, display disturbance of the liquid crystal display device can be reduced.

更に、平面形状が対称性を有するスペーサの一画素における平面面積を、一画素の平面面積の１３％以下、好ましくは１０％以下とし、遮光層、走査線、信号線、またはスイッチング素子上に設けることで、画素の開口率及び液晶の配向ムラによるコントランストの低減を妨げることが可能であり、液晶表示装置の画質を向上させることができる。Further, the planar area of one pixel of the spacer having a symmetrical planar shape is set to 13% or less, preferably 10% or less of the planar area of one pixel, and is provided on the light shielding layer, the scanning line, the signal line, or the switching element. Thus, it is possible to prevent the reduction of contrast due to the aperture ratio of the pixel and the alignment unevenness of the liquid crystal, and the image quality of the liquid crystal display device can be improved.

また、本実施の形態では、液晶表示装置として、走査線駆動回路及び信号線駆動回路が第１の基板上に設けられているが、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の一方または両方をＦＰＣ上に設けてもよい。In this embodiment, as the liquid crystal display device, the scan line driver circuit and the signal line driver circuit are provided over the first substrate; however, one or both of the scan line driver circuit and the signal line driver circuit are FPCs. It may be provided above.

また、液晶表示装置は、ＦＰＣの代わりに、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュールも全て液晶表示装置に含むものとする。更には、ＦＰＣ、ＴＡＢ、ＴＣＰ等のコネクターが設けられていないものも液晶表示装置に含むものとする。In addition, the liquid crystal display device is not limited to the FPC, but a module in which a TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP (Tape Carrier Package) is attached, and a module in which a printed wiring board is provided on the end of the TAB tape or TCP are all liquid crystals. It shall be included in the display device. Furthermore, liquid crystal display devices include those not provided with connectors such as FPC, TAB, and TCP.

また、カラー表示をフィールドシーケンシャルと言われる色順次方式で表示する場合には着色層を設けなくともよい。Further, when the color display is displayed by a color sequential method called field sequential, a colored layer is not necessarily provided.

また、本実施の形態に示す液晶表示装置のスペーサの配置は、表示領域において規則的であればよく、走査線駆動回路、信号線駆動回路その他の非表示領域においては、スペーサの配置はランダムでも規則的でもよい。In addition, the arrangement of the spacers in the liquid crystal display device described in this embodiment mode may be regular in the display area. In the scanning line driver circuit, the signal line driver circuit, and other non-display areas, the spacers may be arranged randomly. It may be regular.

なお、本実施の形態では、画素にスイッチング素子を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置を示したが、パッシブマトリクス型の液晶表示装置に上記スペーサを設けることができる。パッシブマトリクス型の液晶表示装置は、図１０に示すように、第１の方向に一定間隔の隙間をあけて配置される第１の電極１９２と、一定間隔の隙間をあけて第１の方向と交差する方向に配置される第２の電極１９４が、少なくとも液晶を介して重畳する。また、画素１９０は、第１の電極１９２の隙間の中心線と、第２の電極１９４の隙間の中心線で囲まれる領域である。画素１９０の平面面積は、矢印１９０ａで示すｘ方向の画素ピッチ（寸法）と、矢印１９０ｂで示すｙ方向の画素ピッチ（寸法）との積で求められる。Note that although an active matrix liquid crystal display device including a switching element in a pixel is described in this embodiment mode, the spacer can be provided in a passive matrix liquid crystal display device. As shown in FIG. 10, the passive matrix type liquid crystal display device includes afirst electrode 192 arranged with a gap in the first direction and a first direction with a gap in the first direction. Thesecond electrodes 194 arranged in the intersecting direction overlap with each other through at least the liquid crystal. Thepixel 190 is a region surrounded by the center line of the gap between thefirst electrodes 192 and the center line of the gap between thesecond electrodes 194. The planar area of thepixel 190 is obtained by the product of the pixel pitch (dimension) in the x direction indicated by thearrow 190a and the pixel pitch (dimension) in the y direction indicated by the arrow 190b.

パッシブマトリクス型の液晶表示装置においても、図３乃至図６に示すようなスペーサを配置することができる。Also in the passive matrix liquid crystal display device, spacers as shown in FIGS. 3 to 6 can be provided.

（実施の形態２）
本実施の形態では、外部からの押圧や曲げによる表示の乱れが少なく、且つ機械強度の高い液晶表示装置について、図１及び図１１を用いて説明する。(Embodiment 2)
In this embodiment, a liquid crystal display device with less display disturbance due to external pressing or bending and high mechanical strength will be described with reference to FIGS.

図１１は、図１に示す表示領域１１０の拡大図である。表示領域には、画素１２０がマトリクス状に配置されている。また、表示領域１１０においてスペーサが規則的に配置されており、各画素において、平面形状が対称性を有するスペーサが１つ以上設けられている。当該スペーサは、第１の基板及び第２の基板の間隔を保持するスペーサ１２２と、粘着性を有し、第１の基板及び第２の基板の密着性を高めるスペーサ１４０の２種類あり、これらが交互に設けられている。図１１においては、図４と同様に、画素１２０の４隅それぞれの一部に重畳するようにスペーサ１２２、スペーサ１４０が交互に設けられているが、図３、図５、及び図６のスペーサの配置位置及び形状を適宜適用することができる。FIG. 11 is an enlarged view of thedisplay area 110 shown in FIG. In the display area, thepixels 120 are arranged in a matrix. In addition, spacers are regularly arranged in thedisplay region 110, and each pixel is provided with one or more spacers whose plane shape is symmetrical. There are two types of spacers: aspacer 122 that maintains the distance between the first substrate and the second substrate, and aspacer 140 that has adhesiveness and improves the adhesion between the first substrate and the second substrate. Are provided alternately. In FIG. 11, as in FIG. 4, thespacers 122 and thespacers 140 are alternately provided so as to overlap each of the four corners of thepixel 120, but the spacers in FIGS. These arrangement positions and shapes can be applied as appropriate.

粘着性を有し、第１の基板及び第２の基板の密着性を高めるスペーサ１４０は、実施の形態１に示すシール材１０４の材料を適宜用いて形成することができる。Thespacer 140 which has adhesiveness and improves the adhesion between the first substrate and the second substrate can be formed using the material of thesealant 104 described inEmbodiment 1 as appropriate.

粘着性を有するスペーサ１４０は、第１の基板または第２の基板上に、第１の基板及び第２の基板の間隔を保持するスペーサ１２２を形成した後、シール材１０４を描画すると共に、粘着性を有するスペーサ１４０を表示領域１１０に形成すればよい。次に、第１の基板及び第２の基板の位置合わせをした後、可視光照射、紫外光照射、または加熱処理によりシール材１０４及び粘着性を有するスペーサ１４０を硬化して、第１の基板及び第２の基板を貼り合せる。次に、液晶注入法により、第１の基板、第２の基板、及びシール材内に液晶を充填させる。この後、液晶の注入口に封止材を設けることで、液晶表示装置を作製することできる。Theadhesive spacer 140 is formed by forming thespacer 122 that holds the distance between the first substrate and the second substrate on the first substrate or the second substrate, and then drawing the sealingmaterial 104 and bonding the adhesive. Aspacer 140 having a property may be formed in thedisplay region 110. Next, after the first substrate and the second substrate are aligned, thesealant 104 and theadhesive spacer 140 are cured by visible light irradiation, ultraviolet light irradiation, or heat treatment, and the first substrate is cured. And the second substrate is bonded. Next, liquid crystal is filled into the first substrate, the second substrate, and the sealant by a liquid crystal injection method. Then, a liquid crystal display device can be manufactured by providing a sealing material at the liquid crystal inlet.

または、粘着性を有するスペーサ１４０は、第１の基板または第２の基板上に、第１の基板及び第２の基板の間隔を保持するスペーサ１２２を形成した後、シール材１０４を描画すると共に、粘着性を有するスペーサ１４０を表示領域１１０に形成すればよい。次に、第１の基板または第２の基板上にシール材を設け、液晶滴下法により液晶を滴下する。次に、第１の基板及び第２の基板の位置合わせをした後、可視光照射、紫外光照射、または加熱処理によりシール材及び粘着性を有するスペーサ１４０を硬化して、第１の基板及び第２の基板を貼り合せることで、液晶表示装置を作製することできる。Alternatively, theadhesive spacer 140 is formed by forming thespacer 122 that holds the distance between the first substrate and the second substrate on the first substrate or the second substrate, and then drawing thesealant 104. Aspacer 140 having adhesiveness may be formed in thedisplay region 110. Next, a sealing material is provided over the first substrate or the second substrate, and liquid crystal is dropped by a liquid crystal dropping method. Next, after the first substrate and the second substrate are aligned, the sealing material and theadhesive spacer 140 are cured by visible light irradiation, ultraviolet light irradiation, or heat treatment, and the first substrate and the second substrate are cured. A liquid crystal display device can be manufactured by bonding the second substrate.

本実施の形態に示す液晶表示装置は、各画素において、少なくとも一つ以上の平面形状が対称性を有するスペーサを有する。当該スペーサは、第１の基板及び第２の基板の間隔を保持するスペーサと、第１の基板及び第２の基板の密着性を高めるスペーサとが、交互に設けられている。更に、一画素におけるスペーサの平面面積は、一画素の平面面積の１３％以下、好ましくは１０％以下とする。The liquid crystal display device described in this embodiment includes a spacer in which at least one planar shape is symmetric in each pixel. As the spacer, a spacer that keeps a distance between the first substrate and the second substrate and a spacer that improves the adhesion between the first substrate and the second substrate are alternately provided. Furthermore, the planar area of the spacer in one pixel is 13% or less, preferably 10% or less of the planar area of one pixel.

各画素にスペーサが設けられているため、表示領域において均一性高く液晶を分布させることができるため、外部からの押圧や曲げによって、第１の基板または／及び第２の基板に力が加わっても、各画素におけるセルギャップが保持されるため、液晶表示装置の表示の乱れを低減することができる。Since each pixel is provided with a spacer, the liquid crystal can be distributed with high uniformity in the display region. Therefore, force is applied to the first substrate and / or the second substrate by external pressure or bending. In addition, since the cell gap in each pixel is maintained, the display disorder of the liquid crystal display device can be reduced.

更に、第１の基板及び第２の基板の間隔を保持するスペーサと、第１の基板及び第２の基板の密着性を高めるスペーサとが、交互に設けられており、第１の基板及び第２の基板の密着性が高められ、且つ、第１の基板及び第２の基板の間隔の分布を高めることが可能であるため、液晶表示装置の機械強度を高めるとともに、表示の乱れを低減することができる。Furthermore, a spacer for maintaining a distance between the first substrate and the second substrate and a spacer for improving the adhesion between the first substrate and the second substrate are alternately provided. The adhesion between the two substrates can be improved, and the distribution of the distance between the first substrate and the second substrate can be increased, so that the mechanical strength of the liquid crystal display device is increased and display disturbance is reduced. be able to.

（実施の形態３）
本実施の形態では、外部からの押圧や曲げによる表示の乱れが少ないタッチパネルについて、図１２を用いて説明する。(Embodiment 3)
In this embodiment, a touch panel with less display disturbance due to external pressing or bending will be described with reference to FIGS.

図１２は、タッチセンサを有する液晶表示装置の表示領域の断面図である。第２の基板１０２上に、タッチセンサ部２７０が設けられる。タッチセンサ部２７０は、抵抗膜方式、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等を適宜用いることができる。本実施の形態では、タッチセンサ部２７０として、抵抗膜方式のタッチセンサを用いた形態について説明する。FIG. 12 is a cross-sectional view of a display area of a liquid crystal display device having a touch sensor. Atouch sensor portion 270 is provided on thesecond substrate 102. As thetouch sensor unit 270, a resistive film method, a surface capacitance method, a projection capacitance method, or the like can be used as appropriate. In this embodiment mode, a mode in which a resistive film type touch sensor is used as thetouch sensor unit 270 will be described.

タッチセンサ部２７０は、第３の基板２８０上に形成された第３の電極２８２と、第４の基板２８４上に形成された第４の電極２８６で構成される。第３の基板２８０上には、第３の電極２８２及びスペーサ２８８が形成される。また、第４の基板２８４及び第３の基板２８０がシール材（図示しない。）で封止される。なお、図示しないが、第１の基板１００の外側と、第２の基板１０２及び第３の基板２８０との間には、それぞれ偏光板、位相差板、反射防止板、円偏光板などが適宜設けられる。Thetouch sensor unit 270 includes athird electrode 282 formed on thethird substrate 280 and afourth electrode 286 formed on thefourth substrate 284. Athird electrode 282 and aspacer 288 are formed over thethird substrate 280. In addition, thefourth substrate 284 and thethird substrate 280 are sealed with a sealant (not shown). Although not illustrated, a polarizing plate, a retardation plate, an antireflection plate, a circular polarizing plate, and the like are appropriately provided between the outside of thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102 and thethird substrate 280, respectively. Provided.

第３の基板２８０及び第４の基板２８４は、第１の基板１００と同様の基板を用いることができる。また、第３の電極２８２及び第４の電極２８６は、第１の電極１６４に示す透光性を有する材料を適宜用いて形成することができる。As thethird substrate 280 and thefourth substrate 284, a substrate similar to thefirst substrate 100 can be used. Thethird electrode 282 and thefourth electrode 286 can be formed using a light-transmitting material shown in thefirst electrode 164 as appropriate.

外部から所定の位置をペンまたは指で押圧すると、少なくとも第４の基板２８４が変形し、第３の電極２８２及び第４の電極２８６が接触することで電気が流れる。当該電気抵抗の変化により、押圧された位置情報を検出することが可能である。また、本実施の形態に示す液晶表示装置は、各画素に一つ以上のスペーサを有するため、外部から所定の位置をペンまたは指で押圧されても、各画素におけるセルギャップを保つことができるため、液晶表示装置の表示乱れを低減することができる。When a predetermined position is pressed from the outside with a pen or a finger, at least thefourth substrate 284 is deformed, and electricity flows when thethird electrode 282 and thefourth electrode 286 are in contact with each other. It is possible to detect the pressed position information by the change in the electrical resistance. In addition, since the liquid crystal display device described in this embodiment includes one or more spacers in each pixel, a cell gap in each pixel can be maintained even when a predetermined position is pressed with a pen or a finger from the outside. Therefore, display disturbance of the liquid crystal display device can be reduced.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

（実施の形態４）
本実施の形態では、可撓性を有する液晶表示装置を歩留まり高く作製する方法を提供することを目的とする。(Embodiment 4)
An object of this embodiment is to provide a method for manufacturing a flexible liquid crystal display device with high yield.

図１３（Ａ）に示すように、基板４００の一表面に剥離層４０２を形成し、剥離層４０２上に素子層４０４を形成する。素子層４０４は剥離層４０２に接する絶縁層と、絶縁層上に形成され、画素電極として機能する第１の電極に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、スイッチング素子を覆う絶縁層とを少なくとも有する。スイッチング素子は、実施の形態１に示すスイッチング素子１２４を適宜作製することができる。As shown in FIG. 13A, aseparation layer 402 is formed over one surface of asubstrate 400, and anelement layer 404 is formed over theseparation layer 402. Theelement layer 404 includes at least an insulating layer in contact with theseparation layer 402, a switching element that is formed on the insulating layer and controls a voltage applied to the first electrode that functions as a pixel electrode, and an insulating layer that covers the switching element. . As the switching element, the switchingelement 124 described inEmbodiment 1 can be manufactured as appropriate.

素子層４０４上に第１の電極４０６を形成し、第１の電極４０６上にスペーサ４０８を形成する。Afirst electrode 406 is formed over theelement layer 404 and aspacer 408 is formed over thefirst electrode 406.

基板４００は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板等を用いるとよい。例えば、１辺が１メートル以上の矩形状のガラス基板を用いることにより、生産性を格段に向上させることができる。As thesubstrate 400, a glass substrate, a quartz substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, or the like is preferably used. For example, productivity can be significantly improved by using a rectangular glass substrate with one side of 1 meter or more.

なお、本工程では、剥離層４０２を基板４００の全面に設ける場合を示しているが、必要に応じて、基板４００の全面に剥離層４０２を設けた後に当該剥離層４０２を選択的に除去し、所望の領域にのみ剥離層を設けてもよい。また、基板４００に接して剥離層４０２を形成しているが、必要に応じて、基板４００に接するように酸化シリコン層、酸化窒化シリコン層、窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層等の絶縁層を形成し、当該絶縁層に接するように剥離層４０２を形成してもよい。Note that although the case where theseparation layer 402 is provided over the entire surface of thesubstrate 400 is shown in this step, theseparation layer 402 is selectively removed after theseparation layer 402 is provided over the entire surface of thesubstrate 400 as necessary. A release layer may be provided only in a desired region. In addition, although theseparation layer 402 is formed in contact with thesubstrate 400, an insulating layer such as a silicon oxide layer, a silicon oxynitride layer, a silicon nitride layer, or a silicon nitride oxide layer is provided so as to be in contact with thesubstrate 400 as needed. Theseparation layer 402 may be formed so as to be in contact with the insulating layer.

剥離層４０２は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、厚さ３０ｎｍ〜２００ｎｍのタングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びシリコン（Ｓｉ）の中から選択された元素、または元素を主成分とする合金材料、または元素を主成分とする化合物材料からなる層を、単層または複数の層を積層させて形成する。シリコン層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。Thepeeling layer 402 is formed of tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), niobium (Nb), nickel (Ni) having a thickness of 30 nm to 200 nm by a sputtering method, a plasma CVD method, a coating method, a printing method, or the like. An element selected from cobalt (Co), zirconium (Zr), zinc (Zn), and silicon (Si), an alloy material containing the element as a main component, or a compound material containing the element as a main component The layer is formed by stacking a single layer or a plurality of layers. The crystal structure of the silicon layer may be any of amorphous, microcrystalline, and polycrystalline.

剥離層４０２が積層構造の場合、好ましくは、１層目として金属層を形成し、２層目として金属酸化物層を形成する。代表的には、１層目の金属層として、タングステン、またはタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、２層目として、タングステン、またはタングステンとモリブデンとの混合物の酸化物、タングステン、またはタングステンとモリブデンとの混合物の窒化物、タングステン、またはタングステンとモリブデンとの混合物の酸化窒化物、もしくはタングステン、またはタングステンとモリブデンとの混合物の窒化酸化物を含む層を形成する。なお、２層目として金属酸化物層を形成する場合、１層目の金属層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行って金属酸化物層を形成してもよい。In the case where theseparation layer 402 has a stacked structure, preferably, a metal layer is formed as a first layer and a metal oxide layer is formed as a second layer. Typically, as the first metal layer, a layer containing tungsten or a mixture of tungsten and molybdenum is formed, and as the second layer, oxide of tungsten, or a mixture of tungsten and molybdenum, tungsten, or tungsten is formed. A layer including a nitride of a mixture of aluminum and molybdenum, an oxynitride of a mixture of tungsten or molybdenum and molybdenum, or a nitrided oxide of a mixture of tungsten or tungsten and molybdenum is formed. When a metal oxide layer is formed as the second layer, the surface of the first metal layer is subjected to thermal oxidation treatment, oxygen plasma treatment, treatment with a solution having strong oxidizing power such as ozone water, etc. An oxide layer may be formed.

第１の電極４０６は、実施の形態１に示す第１の電極１６４と同様に形成することができる。Thefirst electrode 406 can be formed in a manner similar to that of thefirst electrode 164 described inEmbodiment 1.

スペーサ４０８は、実施の形態１に示すスペーサ１６６と同様に形成することができる。Thespacer 408 can be formed in a manner similar to that of thespacer 166 described inEmbodiment 1.

次に、素子層４０４を基板４００から容易に剥離するために、素子層４０４にレーザービームを照射して、剥離層４０２が露出する凹部を形成することが好ましい。ここでは、素子層４０４の端部にレーザービームを照射することにより凹部を形成する（図示しない。）。Next, in order to easily peel theelement layer 404 from thesubstrate 400, it is preferable to irradiate theelement layer 404 with a laser beam to form a recess in which thepeeling layer 402 is exposed. Here, a concave portion is formed by irradiating the end portion of theelement layer 404 with a laser beam (not shown).

次に、素子層４０４、第１の電極４０６、及びスペーサ４０８上に、剥離可能な有機樹脂層４１２を形成した後、有機樹脂層４１２上に粘着層を有するフィルム４１４を形成する。剥離可能な有機樹脂層４１２は、紫外線により剥離する紫外線剥離型有機樹脂、熱により剥離する熱剥離型有機樹脂、水溶性有機樹脂等がある。粘着層を有するフィルム４１４としては、紫外線硬化型粘着フィルム（ＵＶフィルム、ＵＶテープ、ＵＶシートともいう。）、圧力が加わることにより粘着力が変化する感圧フィルム（感圧フィルム、感圧テープ、感圧シートともいう。）、熱硬化型粘着フィルム（熱硬化型粘着テープ、熱硬化型粘着シートともいう。）等がある。Next, after a peelableorganic resin layer 412 is formed over theelement layer 404, thefirst electrode 406, and thespacer 408, afilm 414 having an adhesive layer is formed over theorganic resin layer 412. The peelableorganic resin layer 412 includes an ultraviolet peelable organic resin that peels off by ultraviolet rays, a heat peelable organic resin that peels off by heat, a water-soluble organic resin, and the like. As thefilm 414 having an adhesive layer, an ultraviolet curable adhesive film (also referred to as a UV film, a UV tape, or a UV sheet), a pressure-sensitive film (pressure-sensitive film, pressure-sensitive tape, And a thermosetting pressure-sensitive adhesive film (also referred to as a thermosetting pressure-sensitive adhesive tape and a thermosetting pressure-sensitive adhesive sheet).

粘着層を有するフィルム４１４を貼り合わせることにより、剥離が容易に行えると共に剥離の前後において素子層４０４に加わる応力を低減し、素子層４０４に含まれるスイッチング素子の破損を抑制することが可能となる。By laminating thefilm 414 having an adhesive layer, peeling can be easily performed, stress applied to theelement layer 404 before and after peeling can be reduced, and damage to the switching element included in theelement layer 404 can be suppressed. .

次に、図１３（Ｂ）に示すように、剥離層４０２及び素子層４０４の界面において、素子層４０４を基板４００から剥離する。剥離方法としては、例えば、機械的な力を加えること（人間の手、把治具等で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理等）を用いて行えばよい。Next, as illustrated in FIG. 13B, theelement layer 404 is separated from thesubstrate 400 at the interface between theseparation layer 402 and theelement layer 404. As a peeling method, for example, mechanical force may be applied (a process of peeling with a human hand, a grip jig or the like, a process of separating while rotating a roller, or the like).

なお、粘着層を有するフィルム４１４側を吸着ステージで吸着しながら、機械的な力を剥離層４０２及び素子層４０４の界面に加えることで、素子層４０４へのダメージを低減しつつ、剥離することが可能である。また、当該剥離工程の前に、剥離層４０２及び素子層４０４界面に液体（代表的には水）を供給することで、毛細管現象により剥離工程を容易に行うことができる。Thefilm 414 having the adhesive layer is peeled while reducing the damage to theelement layer 404 by applying a mechanical force to the interface between thepeeling layer 402 and theelement layer 404 while adsorbing thefilm 414 side with an adsorption stage. Is possible. In addition, by supplying a liquid (typically water) to the interface between theseparation layer 402 and theelement layer 404 before the separation step, the separation step can be easily performed by a capillary phenomenon.

または、上記剥離工程の代わりに、ＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ガスにより剥離層をエッチングし除去して、基板４００から素子層４０４を剥離する方法を用いることができる。または、上記剥離工程の代わりに、基板４００として透光性を有する基板を用い、剥離層４０２として水素を含む非晶質シリコン層を用い、基板４００から剥離層４０２にレーザービームを照射して、非晶質シリコン層に含まれる水素を気化させて、基板４００と剥離層４０２との間で剥離する方法を用いることができる。Alternatively, instead of the above-described separation step, a method in which theelement layer 404 is separated from thesubstrate 400 by etching and removing the separation layer with a fluoride gas such as NF3 , BrF3 , or ClF3 can be used. Alternatively, instead of the above separation step, a light-transmitting substrate is used as thesubstrate 400, an amorphous silicon layer containing hydrogen is used as theseparation layer 402, and a laser beam is irradiated from thesubstrate 400 to theseparation layer 402. A method in which hydrogen contained in the amorphous silicon layer is vaporized and separated between thesubstrate 400 and theseparation layer 402 can be used.

または、上記剥離工程の代わりに、基板４００を機械的に研磨し除去する方法や、基板４００をＨＦ等の溶液を用いて溶解し除去する方法を用いることができる。この場合、剥離層４０２を形成しなくともよい。Alternatively, instead of the peeling step, a method of mechanically polishing and removing thesubstrate 400 or a method of dissolving and removing thesubstrate 400 using a solution such as HF can be used. In this case, thepeeling layer 402 is not necessarily formed.

次に、図１３（Ｃ）に示すように、剥離した素子層４０４の剥離面（剥離により露出した絶縁層表面）に、接着材４２０を用いて第１の可撓性を有する基板４２２を設ける。接着材４２０としては、紫外線により硬化する紫外線硬化型有機樹脂、熱により硬化する熱硬化型有機樹脂等がある。第１の可撓性を有する基板４２２としては、実施の形態１に示す第１の基板１００及び第２の基板１０２に示すプラスチック基板を適宜用いることができる。または、可撓性を有するガラス基板を用いることができる。なお、第１の可撓性を有する基板４２２に剥離可能な有機樹脂層４２４を介してガラス基板４２６を設けることが好ましい。剥離可能な有機樹脂層４２４は、剥離可能な有機樹脂層４１２に列挙する有機樹脂材料であって、剥離可能な有機樹脂層４１２に用いていない有機樹脂材料を用いる。これは、後の剥離可能な有機樹脂層４１２を除去する工程において、剥離可能な有機樹脂層４２４も同時に除去されるのを回避するためである。Next, as illustrated in FIG. 13C, a firstflexible substrate 422 is provided using an adhesive 420 on the separation surface (the insulating layer surface exposed by the separation) of the separatedelement layer 404. . Examples of the adhesive 420 include an ultraviolet curable organic resin that is cured by ultraviolet rays and a thermosetting organic resin that is cured by heat. As the firstflexible substrate 422, a plastic substrate described in thefirst substrate 100 and thesecond substrate 102 described inEmbodiment 1 can be used as appropriate. Alternatively, a flexible glass substrate can be used. Note that theglass substrate 426 is preferably provided over the firstflexible substrate 422 with a peelableorganic resin layer 424 interposed therebetween. The peelableorganic resin layer 424 is an organic resin material listed in the peelableorganic resin layer 412 and an organic resin material that is not used for the peelableorganic resin layer 412 is used. This is for avoiding the removal of the peelableorganic resin layer 424 at the same time in the subsequent step of removing the peelableorganic resin layer 412.

次に、図１３（Ｄ）に示すように、素子層４０４、第１の電極４０６、及びスペーサ４０８から剥離可能な有機樹脂層４１２及び粘着層を有するフィルム４１４を除去した後、素子層４０４、第１の電極４０６、及びスペーサ４０８上に、配向膜４３０を形成する。Next, as shown in FIG. 13D, theelement layer 404, thefirst electrode 406, and theorganic resin layer 412 that can be peeled off from thespacer 408 and thefilm 414 having an adhesive layer are removed, and then theelement layer 404, Analignment film 430 is formed over thefirst electrode 406 and thespacer 408.

また、図１３（Ｅ）に示すように、第２の可撓性を有する基板４４０上に着色層及び遮光層を有する素子層４４２を形成し、素子層４４２上に第２の電極４４４を形成し、素子層４４２及び第２の電極４４４上に配向膜４４６を形成する。着色層及び遮光層を有する素子層４４２は、実施の形態１に示す遮光層１７０及び着色層１７２と同様に形成することができる。第２の電極４４４は、実施の形態１に示す第２の電極１７６と同様に形成することができる。配向膜４４６は実施の形態１に示す配向膜１７８と同様に形成することができる。In addition, as illustrated in FIG. 13E, anelement layer 442 including a coloring layer and a light-blocking layer is formed over a secondflexible substrate 440, and asecond electrode 444 is formed over theelement layer 442. Then, analignment film 446 is formed over theelement layer 442 and thesecond electrode 444. Theelement layer 442 including the colored layer and the light-blocking layer can be formed in a manner similar to that of the light-blocking layer 170 and thecolored layer 172 described inEmbodiment 1. Thesecond electrode 444 can be formed in a manner similar to that of thesecond electrode 176 described inEmbodiment 1. Thealignment film 446 can be formed in a manner similar to that of thealignment film 178 described inEmbodiment 1.

次に、図１３（Ｆ）に示すように、第２の可撓性を有する基板４４０上に、剥離可能な有機樹脂層４５０を介してガラス基板４５２を設けることが好ましい。剥離可能な有機樹脂層４５０は、剥離可能な有機樹脂層４１２に列挙する有機樹脂材料を適宜用いる。Next, as illustrated in FIG. 13F, aglass substrate 452 is preferably provided over the secondflexible substrate 440 with a peelableorganic resin layer 450 interposed therebetween. As the peelableorganic resin layer 450, the organic resin materials listed in the peelableorganic resin layer 412 are appropriately used.

次に、図１４（Ａ）に示すように、配向膜４３０上にシール材４６０を形成する。シール材４６０は、実施の形態１に示すシール材１０４と同様に形成することができる。Next, as illustrated in FIG. 14A, asealant 460 is formed over thealignment film 430. Thesealant 460 can be formed in a manner similar to that of thesealant 104 described inEmbodiment 1.

次に、図１４（Ｂ）に示すように、シール材４６０の内側に液晶４７０を吐出する。この後、第１の可撓性を有する基板４２２及び第２の可撓性を有する基板４４０の位置合わせをし、減圧雰囲気でＵＶ光を照射してシール材４６０を硬化して、第１の可撓性を有する基板４２２及び第２の可撓性を有する基板４４０を固着する。また、当該固着工程により、第１の可撓性を有する基板４２２及び第２の可撓性を有する基板４４０、及びシール材４６０に液晶４７０を充填することができる（図１４（ｆ）参照。）。Next, as illustrated in FIG. 14B,liquid crystal 470 is discharged inside thesealant 460. After that, the firstflexible substrate 422 and the secondflexible substrate 440 are aligned, and the sealingmaterial 460 is cured by irradiating UV light in a reduced-pressure atmosphere. Thesubstrate 422 having flexibility and thesubstrate 440 having second flexibility are fixed. Further, by the fixing step, the firstflexible substrate 422, the secondflexible substrate 440, and thesealant 460 can be filled with the liquid crystal 470 (see FIG. 14F). ).

次に、剥離可能な有機樹脂層４２４を除去して、第１の可撓性を有する基板４２２から第１のガラス基板４２６を除き、剥離可能な有機樹脂層４５０を除去して、第２の可撓性を有する基板４４０から第２のガラス基板４５２を除く。以上の工程により、可撓性を有する液晶表示装置を作製することができる。Next, the peelableorganic resin layer 424 is removed, thefirst glass substrate 426 is removed from the firstflexible substrate 422, the peelableorganic resin layer 450 is removed, and the second Thesecond glass substrate 452 is removed from theflexible substrate 440. Through the above steps, a flexible liquid crystal display device can be manufactured.

なお、本実施の形態では、液晶滴下法により、第１の可撓性を有する基板４２２、第２の可撓性を有する基板４４０、及びシール材４６０の間に液晶を充填したが、適宜液晶注入法を用いてもよい。Note that in this embodiment mode, liquid crystal is filled between the firstflexible substrate 422, the secondflexible substrate 440, and thesealant 460 by a liquid crystal dropping method; An injection method may be used.

本実施の形態に示す液晶表示装置は、表示領域の各画素には、少なくとも一つのスペーサが設けられており、当該スペーサは表示領域で規則的に配置されているため、外部からの押圧や曲げによって、第１の基板または／及び第２の基板に力が加わっても、各画素におけるセルギャップが保持されるため、液晶表示装置の表示の乱れを低減することができる。In the liquid crystal display device described in this embodiment, each pixel in the display region is provided with at least one spacer, and the spacer is regularly arranged in the display region. Thus, even when a force is applied to the first substrate and / or the second substrate, the cell gap in each pixel is maintained, so that display disturbance of the liquid crystal display device can be reduced.

また、スペーサの平面形状が対称性を有するため、液晶が表示領域で流動することが可能であるため、表示領域において均一性高く液晶を分布させることができる。In addition, since the planar shape of the spacer has symmetry, the liquid crystal can flow in the display region, so that the liquid crystal can be distributed with high uniformity in the display region.

以上の工程により、外部からの押圧や曲げによる表示の乱れが低減された可撓性を有する液晶表示装置を歩留まり高く作製することができる。Through the above steps, a flexible liquid crystal display device with reduced display disturbance due to external pressing or bending can be manufactured with high yield.

（実施の形態５）
本実施の形態では、外部からの押圧や曲げによる表示の乱れの少ない可撓性を有する液晶表示装置を有する電子書籍の形態について、図１５を用いて説明する。(Embodiment 5)
In this embodiment, a mode of an e-book reader having a flexible liquid crystal display device with less display disturbance due to external pressing or bending will be described with reference to FIGS.

図１５は、可撓性を有する液晶表示装置を２枚有する電子書籍３０１の斜視図である。電子書籍３０１は、綴じ部３０３に挟持された可撓性を有する液晶表示装置３０５、３０７を有する。また、液晶表示装置３０５は表示部３０９を有する。なお、図示しないが、液晶表示装置３０７の裏面、即ち表示部３０９と向かい合う面において、表示部を有する。FIG. 15 is a perspective view of anelectronic book 301 including two flexible liquid crystal display devices. Theelectronic book 301 includes flexible liquidcrystal display devices 305 and 307 sandwiched between thebinding portions 303. In addition, the liquidcrystal display device 305 includes adisplay unit 309. Although not illustrated, the liquidcrystal display device 307 has a display portion on the back surface, that is, the surface facing thedisplay portion 309.

可撓性を有する液晶表示装置３０５、３０７は、実施の形態４に示す可撓性を有する液晶表示装置を用いることができる。または、第１の基板及び第２の基板に、プリプレグを用いることで、可撓性を有する液晶表示装置の機械強度を高めることができる。As the flexible liquidcrystal display devices 305 and 307, the flexible liquid crystal display device described in Embodiment 4 can be used. Alternatively, the mechanical strength of a flexible liquid crystal display device can be increased by using a prepreg for the first substrate and the second substrate.

綴じ部３０３は中空を有する柱状または円柱状の筐体で形成されている。綴じ部３０３の中空には、液晶表示装置にＦＰＣ等のコネクターで接続された配線基板が内蔵される。また、配線基板上には、液晶表示装置３０５、３０７の表示を制御する半導体装置が実装される。また、配線基板に蓄電装置が電気的に接続される。また、綴じ部３０３に操作キーが設けられる。The bindingportion 303 is formed of a hollow columnar or columnar casing. In the hollow of the bindingportion 303, a wiring board connected to the liquid crystal display device with a connector such as an FPC is incorporated. A semiconductor device that controls the display of the liquidcrystal display devices 305 and 307 is mounted on the wiring board. In addition, the power storage device is electrically connected to the wiring board. In addition, operation keys are provided in thebinding unit 303.

本実施の形態により、可撓性を有する液晶表示装置が湾曲しても、各画素におけるセルギャップが保持されるため、液晶表示装置の表示の乱れを低減することができる。このため、電子書籍の画質を向上させることができる。According to this embodiment mode, even when a flexible liquid crystal display device is curved, a cell gap in each pixel is maintained, so that display disorder of the liquid crystal display device can be reduced. For this reason, the image quality of an electronic book can be improved.

Claims (16)

Translated fromJapanese
第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間において、規則的に配置され、且つ平面形状が対称性を有するスペーサと、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間において形成される画素と、
を有し、
前記スペーサは、１つの前記画素において、１つ以上設けられることを特徴とする液晶表示装置。A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A spacer regularly arranged between the first substrate and the second substrate and having a symmetrical planar shape;
A pixel formed between the first substrate and the second substrate;
Have
One or more of the spacers are provided in one of the pixels. 請求項１において、前記スペーサは、一つの前記画素の４隅それぞれの一部に重畳することを特徴とする液晶表示装置。  2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer overlaps a part of each of the four corners of one pixel. 請求項１において、前記スペーサは、一つの前記画素の４辺それぞれの一部に重畳することを特徴とする液晶表示装置。  2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer overlaps a part of each of the four sides of one pixel. 第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間において、規則的に配置され、且つ平面形状が対称性を有するスペーサと、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間において形成される画素と、
を有し、
前記画素は、走査線、信号線、スイッチング素子、及び画素電極を有し、
前記スペーサの一は、少なくとも前記走査線と重畳して設けられ、
前記スペーサの二は、少なくとも前記信号線と重畳して設けられることを特徴とする液晶表示装置。A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A spacer regularly arranged between the first substrate and the second substrate and having a symmetrical planar shape;
A pixel formed between the first substrate and the second substrate;
Have
The pixel includes a scanning line, a signal line, a switching element, and a pixel electrode,
One of the spacers is provided so as to overlap with at least the scanning line,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least two of the spacers are provided so as to overlap with the signal line. 第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間において、規則的に配置され、且つ平面形状が対称性を有するスペーサと、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間において形成される画素と、
を有し、
前記画素は、走査線、信号線、スイッチング素子、及び画素電極を有し、
前記スペーサは、少なくとも前記走査線及び前記信号線の交差部に重畳して設けられることを特徴とする液晶表示装置。A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A spacer regularly arranged between the first substrate and the second substrate and having a symmetrical planar shape;
A pixel formed between the first substrate and the second substrate;
Have
The pixel includes a scanning line, a signal line, a switching element, and a pixel electrode,
The liquid crystal display device, wherein the spacer is provided so as to overlap at least an intersection of the scanning line and the signal line. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記スペーサの各々は独立して設けられることを特徴とする液晶表示装置。  6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the spacers is provided independently. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、一つの前記画素における前記スペーサの平面面積は、一つの前記画素の平面面積の１３％以下であることを特徴とする液晶表示装置。  7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a planar area of the spacer in one pixel is 13% or less of a planar area of the one pixel. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記スペーサは、粘着性を有することを特徴とする液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer has adhesiveness. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、前記スペーサは隣接する前記画素上に設けられることを特徴とする液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is provided over the adjacent pixel. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、前記スペーサは、多角柱または角丸多角柱であることを特徴とする液晶表示装置。  10. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is a polygonal column or a rounded polygonal column. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、前記スペーサは、円柱または楕円柱であることを特徴とする液晶表示装置。  10. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is a cylinder or an elliptic cylinder. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、前記スペーサは、多角錐台または角丸多角錐台であることを特徴とする液晶表示装置。  10. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is a polygonal frustum or a rounded polygonal frustum. 11. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、前記スペーサは、円錐台または楕円錐台であることを特徴とする液晶表示装置。  10. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is a truncated cone or an elliptic truncated cone. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に、シール材を有することを特徴とする液晶表示装置。  14. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a sealing material between the first substrate and the second substrate. 請求項１乃至請求項１４のいずれか一項において、前記第１の基板及び前記第２の基板は可撓性を有する基板であることを特徴とする液晶表示装置。  15. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first substrate and the second substrate are flexible substrates. 請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、前記画素はサブ画素であり、前記画素面積は前記サブ画素面積であることを特徴とする液晶表示装置。  16. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pixel is a sub-pixel, and the pixel area is the sub-pixel area.
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