(57)【要約】【課題】ガラス基板で形成されたＴＦＴ基板に、カラーフィルタが形成され、樹脂で形成された対向基板を配置した液晶表示装置において基板の熱膨張による画素とカラーフィルタとのずれを減少させる。【解決手段】ＴＦＴ基板１００にはＴＦＴや画素電極を含む画素１２０がマトリクス状に形成されている。樹脂で形成された対向基板２００にはカラーフィルタ２１０Ｒ、Ｇ、Ｂがストライプ状に形成されている。対向基板２００内には、黒矢印の方向にグラスファイバが延在して含まれている。したがって、対向基板２００の黒矢印の方向は、グラスファイバの熱膨張係数に近いので、黒矢印の方向におけるＴＦＴ基板１００と対向基板２００の熱膨張の差は小さい。一方、黒矢印と直角方向への対向基板２００の熱膨張は大きいが、この方向にずれても色純度には影響がない。したがって、対向基板２００にフレキシブルな樹脂基板を使用することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極とＴＦＴを有する画素が形成されたＴＦＴ基板とカラーフィルタが形成された対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記対向基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にカラーフィルタが延在して形成され、
前記ＴＦＴ基板には、前記カラーフィルタの延在方向に沿って、同一の色の画像データを表示する画素が複数形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記対向基板の前記カラーフィルタと前記カラーフィルタの間にはブラックマトリクスが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記ＴＦＴ基板の前記第２の方向に配列している複数の前記画素の間には、透明電極による遮光層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
画素電極とＴＦＴを有する画素が形成されたＴＦＴ基板とカラーフィルタが形成された対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記対向基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にカラーフィルタが延在して形成され、
前記ＴＦＴ基板は、樹脂基板に接着材を介してガラス基板が貼り付けられ、前記ガラス基板側に前記ＴＦＴおよび前記画素が形成され、
前記ガラス基板には、前記カラーフィルタの延在方向に沿って、同一の色の画像データを表示する画素が複数形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
発光素子が形成された素子基板が封止基板によって封止され、前記素子基板または前記封止基板にカラーフィルタ基板が貼り付けられた有機ＥＬ表示装置であって、
前記カラーフィルタ基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にカラーフィルタが延在して形成され、
前記素子基板には、前記カラーフィルタの延在方向に沿って、同一の色を発光する画素が複数形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前面基板と背面基板と隔壁に囲まれた領域内に絶縁性液体と泳動粒子を有する画素がマトリクス状に形成され、前記前面基板にカラーフィルタ基板が貼り付けられた電気泳動方式表示装置であって、
前記カラーフィルタ基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にカラーフィルタが延在して形成され、
前記画素のうち同一の色を表示する画素が、前記カラーフィルタの延在方向に沿って、複数形成されていることを特徴とする電気泳動方式表示装置。
【請求項７】
前記泳動粒子は、黒泳動粒子と白泳動粒子を含むものであることを特徴とする請求項６に記載の電気泳動方式表示装置。
【請求項８】
平面画像表示装置にパララックスバリア基板が貼り付けられた３次元表示装置であって、
前記パララックスバリア基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にバリアパターンが延在して形成されていることを特徴とする３次元表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特にフレキシブル液晶表示装置、あるいは、フレキシブルなカラーフィルタ基板を有する有機ＥＬ表示装置および電気泳動方式表示装置、バリア基板を有する３次元ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、フラットで軽量であることから種々の分野で用途が広がっている。液晶表示装置は、画素電極やＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等が形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタ等が形成された対向基板の間に液晶が挟持された構成となっている。ＴＦＴ基板および対向基板をフレキシブルにすることによってフレキシブルな液晶表示装置を形成する研究が進んでいる。
【０００３】
このようなフレキシブルな基板を形成する技術として、「特許文献１」には、緯糸と経糸とで構成されるガラス織布の間に熱硬化性の樹脂を充填することによって、機械的に強く、また、光学的に均一な特性の樹脂基板を形成する技術が記載されている。
【０００４】
「特許文献２」には、緯糸と経糸とで構成されるガラス織布の間に熱硬化性の樹脂を充填することによって形成した基板において、基板の繊維の方向と、偏光板の透過軸の方向とを一致させるか直角方向に配置することによって、光漏れを無くし、コントラストを向上させる技術が記載されている。
【０００５】
「特許文献３」には、グラスファイバ等の繊維を織布状の織り込むのではなく、１方向に配置し、繊維間を樹脂で充填した基板が記載されている。そして、この基板を互いの繊維を直角方向にして複数重ねあわせることによってＴＦＴ基板を形成していることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１９６３０号公報
【特許文献２】特開２００４−２８００７１号公報
【特許文献３】特開２００１−１３３７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フレキシブル液晶表示装置等では、ＴＦＴは高温プロセスを使用するために、ガラス基板に形成し、その後、ガラスを研磨して薄くして、フレキシブルな基板としている。一方、カラーフィルタは高温プロセスを必要としないので、樹脂基板を用いることが出来る。ＴＦＴ基板をガラス基板で形成し、カラーフィルタ等が形成されている対向基板をフレキシブルなプラスチック基板で形成した場合、ＴＦＴ基板と対向基板との熱膨張の差によって、対向基板に形成したカラーフィルタと、ＴＦＴ基板に形成した画素電極とがずれてくるという問題が生ずる。
【０００８】
一方、有機ＥＬ表示装置において、色純度をより向上させるために、カラーフィルタを配置する場合がある。この場合、カラーフィルタ基板の貼り付けにおける作業性と歩留まりが問題になる。また、黒泳動粒子と白泳動粒子を使用した電気泳動方式表示装置において、カラーフィルタ基板を貼り付けることによってカラー表示が可能になるが、この場合も、ガラスで形成した電気泳動方式表示装置にカラーフィルタ基板を貼り付ける作業における作業性と歩留まりが問題になる。
【０００９】
パララックスバリア方式３次元表示では、２次元表示装置に対して、バリアパターンを形成したバリア基板を貼り付けることによって、右眼と左眼との間の視差を利用して３次元表示を可能としている。この場合も、バリア基板と２次元表示装置を貼り付ける際の作業性と歩留まりが問題になる。
【００１０】
作業性と歩留まりを向上させるために、カラーフィルタ基板を樹脂で形成した場合、カラーフィルタ基板と有機ＥＬ表示装置、電気泳動方式表示装置のいずれにおいても、表示装置とカラーフィルタ基板との熱膨張の差が問題となる。また、３次元表示装置において、バリア基板を樹脂で形成した場合は、２次元表示装置とバリア基板との熱膨張の差が問題になる。
【００１１】
「特許文献１」、「特許文献２」、「特許文献３」のいずれにもこのような問題は記載されていない。本発明の目的は、フレキシブル液晶表示装置における対向基板を樹脂で形成した場合、有機ＥＬ表示装置および電気泳動方式表示装置において、樹脂で形成したカラーフィルタ基板を貼り付ける場合、３次元表示装置において樹脂で形成したバリア基板を貼り付ける場合等に、ガラス基板とカラーフィルタ基板との熱膨張の差の問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は以上のような問題点を解決するもので、主な手段はつぎのとおりである。
【００１３】
（１）画素電極とＴＦＴを有する画素が形成されたＴＦＴ基板とカラーフィルタが形成された対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記対向基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にカラーフィルタが延在して形成され、前記ＴＦＴ基板には、前記カラーフィルタの延在方向に沿って、同一の色の画像データを表示する画素が複数形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１４】
（２）カラーフィルタ基板を貼り付けた有機ＥＬ表示装置であって、カラーフィルタ基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にカラーフィルタが延在して形成され、前記素子基板には、前記カラーフィルタの延在方向に沿って、同一の色を発光する画素が複数形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００１５】
（３）前面基板と背面基板と隔壁に囲まれた領域内に絶縁性液体と泳動粒子を有する画素がマトリクス状に形成され、前記前面基板にカラーフィルタ基板が貼り付けられた電気泳動方式表示装置であって、前記カラーフィルタ基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にカラーフィルタが延在して形成され、前記画素のうち同一の色を表示する画素が、前記カラーフィルタの延在方向に沿って、複数形成されていることを特徴とする電気泳動方式表示装置。
【００１６】
（４）平面画像表示装置にパララックスバリア基板が貼り付けられた３次元表示装置であって、前記パララックスバリア基板は、グラスファイバまたは炭素繊維が第１の方向に延在し、前記第１の方向と直角方向である第２の方向に配列した樹脂基板であって、前記第２の方向にストライプ状にバリアパターンが延在して形成されていることを特徴とする３次元表示装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＴＦＴや画素電極を有し、ガラスを含む基板で形成したＴＦＴ基板と、フレキシブルな樹脂板によって形成し、カラーフィルタを有する対向基板とで構成されたフレキシブル液晶表示装置において、対向基板とＴＦＴ基板との熱膨張差に起因するカラーフィルタと画素電極との位置ずれを小さくすることが出来る。
【００１８】
また、本発明によれば、有機ＥＬ表示装置や電気泳動方式表示装置において、樹脂で形成したカラーフィルタ基板を配置する場合の、表示装置における基板の熱膨張とカラーフィルタ基板の熱膨張差に起因する画素とカラーフィルタとのずれを防止することが出来る。
また、本発明によれば、パララックスバリア方式の３次元画像表示装置において、熱膨張差に起因する、バリア基板のバリアパターンと平面画像表示装置における画素とのずれを防止することが出来るので、安定した３次元画像を形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明における液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】本発明における液晶表示装置の断面図である。
【図３】本発明で使用されるフレキシブル樹脂基板の構造図である。
【図４】対向基板におけるグラスファイバの延在方向を示す平面図である。
【図５】対向基板におけるカラーフィルタの配置図である。
【図６】対向基板におけるカラーフィルタの拡大図である。
【図７】従来例の対向基板におけるカラーフィルタの拡大図である。
【図８】本発明におけるＴＦＴ基板の平面模式図である。
【図９】縦電界駆動方式の液晶表示装置に本発明を適用した場合におけるＴＦＴ基板の平面模式図である。
【図１０】横電界駆動方式の液晶表示装置に本発明を適用した場合におけるＴＦＴ基板の平面模式図である。
【図１１】パララックスバリア方式３次元画像表示方式の原理を示す模式図である。
【図１２】本発明を適用したパララックスバリア方式３次元表示装置の分解斜視図である。
【図１３】ガラス製のバリア基板を使用する場合のパララックスバリア方式３次元表示装置の組立て図である。
【図１４】本発明によるバリア基板を使用する場合のパララックスバリア方式３次元表示装置の組立て図である。
【図１５】有機ＥＬ表示装置に本発明を適用した場合の断面図である。
【図１６】電気泳動方式表示装置に本発明を適用した場合の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の内容を実施例を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図２は、本発明によるフレキシブル液晶表示装置の断面図である。図２において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００およびシール材１２５で囲まれた領域に液晶１１０が封入されている。ＴＦＴ基板１００にはＴＦＴ、画素電極等が形成されているが、ＴＦＴの形成には高温プロセスが必要なので、ＴＦＴ基板１００はガラスで形成されている。
【００２２】
ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００は当初は０．４ｍｍ程度の厚さであるが、ＴＦＴを形成した後、研磨によってガラス基板を薄くし。０．０５ｍｍ程度にする。ガラス基板がこの程度の厚さになるとフレキシブルになる。しかし、このままでは、ＴＦＴ基板１００の強度が十分ではないので、接着材１３５を介してガラス基板に樹脂板１３０を貼り付ける。樹脂板１３０はフレキシブルなので、ＴＦＴ基板１００全体としては、フレキシブルな基板となっている。
【００２３】
一方、対向基板２００は、ＴＦＴのような高温プロセスが存在しないので、フレキシブルな樹脂基板を使用する。ＴＦＴ基板１００も対向基板２００もフレキシブルなので、フレキシブルな表示装置が形成される。しかし、このような構成の場合、ＴＦＴ、画素電極等が形成されているＴＦＴ基板１００はガラスであり、カラーフィルタ２１０等が形成されている対向基板２００は樹脂で出来ているので、熱膨張係数が異なり、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の接着後の熱サイクルによって、ＴＦＴ基板１００に形成された画素１２０と対向基板２００に形成されたカラーフィルタ２１０とがずれてくるという問題を生ずる。
【００２４】
この問題を解決するために、本発明では、図３に示すような対向基板２００を使用する。図３の左側は平面図であり、右側は側面図である。図３の対向基板２００は、樹脂内にグラスファイバ２３０を配置するが、このグラスファイバ２３０は１方向、すなわち黒矢印２３０１の方向に延在しており、この方向と直角方向に配列している。このような構成の対向基板２００では、グラスファイバ２３０の延在方向とその直角方向では熱膨張に差が生ずる。グラスファイバ２３０の熱膨張係数は３．８×１０−６／℃であり、使用される樹脂の膨張係数は７０〜８０×１０−６／℃の１／２０程度である。
【００２５】
なお、繊維としては、グラスファイバ２３０の他に炭素繊維を使用することが出来る。炭素繊維としては、カーボンナノファイバあるいはカーボンナノチューブを使用することが出来る。グラスファイバ２３０にしろ炭素繊維にしろ、屈折率は、樹脂材料２４０の屈折率に近い値であることが望ましい。また、繊維の直径は、可視光透過の妨げとならないように、５００ｎｍ以下であることが望ましい。樹脂材料２４０は、アクリル系あるいはエポキシ系の樹脂を使用することが出来る。以上のように、対向基板２００の繊維としては、グラスファイバ２３０でも炭素繊維でもよいが、以後、グラスファイバ２３０によって代表して説明する。
【００２６】
図３において、グラスファイバ２３０は横方向に整列して延在しているので、横方向の熱膨張係数は小さく、ガラスの熱膨張係数に近い。一方、縦方向、すなわち、グラスファイバ２３０の延在方向と直角の方向は、樹脂の熱膨張係数に近いので、ＴＦＴ基板１００を構成するガラスの熱膨張係数とは大きく異なることになる。なお、図３では、各グラスファイバ２３０は完全に横方向に平行に整列しているが、かならずしも、完全平行に配列する必要はなく、一部において、グラスファイバ２３０が交差してもかまわない。すなわち、概略横方向に整列していればよい。つまり、全体としてグラスファイバ２３０の延在する方向の熱膨張係数が、その方向と直角な方向の熱膨張係数よりも小さな状態が形成されていれば、本発明の効果を発揮することが出来る。
【００２７】
図４と図５は、対向基板２００におけるグラスファイバ２３０の延在方向と、対向基板２００に形成されるカラーフィルタ２１０の延在方向の関係を示す図である。図４において、横方向の黒矢印２３０１の方向がグラスファイバ２３０の延在方向である。グラスファイバ２３０の構成は図４において説明した通りである。図５は、図４に示す対向基板２００にカラーフィルタ２１０およびブラックマトリクス２２０を形成した状態における平面図である。図５における縦方向の黒矢印２１０１が、カラーフィルタ２１０の延在方向である。カラーフィルタ２１０は縦方向にストライプ状に延在している。図５に示すカラーフィルタ２１０の延在方向と図４に示すグラスファイバ２３０の延在方向は直角方向となっている。
【００２８】
図５において、赤カラーフィルタ２１０Ｒ、緑カラーフィルタ２１０Ｇ、青カラーフィルタ２１０Ｂが縦方向に延在し、横方向に配列している。各カラーフィルタ２１０の間には、ブラックマトリクス２２０が配置されている。ブラックマトリクスは画面周辺にも形成されている。しかし、図５では、各ストライプ状のカラーフィルタ２１０内においては、画素１２０を区別するブラックマトリクスは形成されていない。後で説明するように、本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタ２１０のストライプの方向には、対向基板２００とＴＦＴ基板１００が熱膨張等でずれたとしても、色純度には影響が無い構成となっている。
【００２９】
図１は、本発明におけるＴＦＴ基板１００とカラーフィルタ基板６００との関係を示す図である。図１において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間に図示しない液晶が挟持される。図１におけるＴＦＴ基板１００は、画素１２０がマトリクス状に形成されている表示領域と端子部１４０とから形成されている。画素１２０は画素電極１０１やＴＦＴを含む概念である。画素１２０は、図２で説明したように、ガラス基板上に形成され、ガラス基板は、接着材１３５を介して樹脂基板に接着している。しかし、画素１２０が形成されている部分のＴＦＴ基板１００の熱膨張係数はガラスの熱膨張係数に近い。
【００３０】
図１における対向基板２００には、カラーフィルタ２１０がストライプ状に形成されている。赤カラーフィルタ２１０Ｒ、緑カラーフィルタ２１０Ｇ、青カラーフィルタ２１０Ｂの間にはブラックマトリクス２２０が形成されている。図１において、対向基板２００はグラスファイバ２３０が図の黒矢印２３０１の方向に延在し、これと直角方向に配列している。したがって、対向基板２００は横方向、すなわち、黒矢印２３０１の方向の熱膨張係数は、グラスファイバ２３０に近い値となっている。一方これと直角の方向、すなわち、縦方向は、樹脂と同程度の熱膨張係数となっている・
この構成においては、液晶表示装置が温度変化した場合、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との熱膨張の関係は、横方向と縦方向とで異なることになる。すなわち、黒矢印２３０１の方向、すなわち、対向基板２００においてグラスファイバ２３０が延在している方向は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との熱膨張の差が小さい。つまり、対向基板２００におけるカラーフィルタ２１０とＴＦＴ基板１００における画素電極１０１のずれが小さい。対向基板２００の横方向には、異なった色が配置されているが、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とのずれが小さいので、色純度が劣化することは無い。
【００３１】
一方、黒矢印２３０１と直角の方向、すなわち、図１の縦方向では、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との熱膨張によるずれが大きい。しかし、図１において、縦方向には、同じ色の画素１２０が形成されているので、例え、縦方向にずれが生じても色純度が劣化することは無い。また、図１に示すように、各ストライプ状のカラーフィルタ２１０内には、縦方向に画素を区切るブラックマトリクスは形成されていない。
【００３２】
図６は図１に示す本発明の対向基板２００の一部拡大図である。図６において、赤カラーフィルタ２１０Ｒ、緑カラーフィルタ２１０Ｇ、青カラーフィルタ２１０Ｂがストライプ状に形成されている。各カラーフィルタ２１０の間にはブラックマトリクス２２０が縦方向に延在してストライプ状に形成されている。また、カラーフィルタ２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの周辺には周辺ブラックマトリクス２２０１が形成されている。しかし、縦方向に画素１２０を区切るブラックマトリクスは形成されていない。
【００３３】
図７は従来の対向基板２００におけるカラーフィルタ２１０とブラックマトリクス２２０の関係を示す平面図である。図７においては、縦方向にも画素を区切るための横方向に延在するブラックマトリクス２２０２が形成されている。この場合、縦方向にＴＦＴ基板１００と対向基板２００とがずれた場合、横方向に延在するブラックマトリクス２２０２のために、液晶表示装置の透過率が低下することになる。
【００３４】
なお、図６および図７において、対向基板２００の最外周２５０にはブラックマトリクスは形成されていない。これは、対向基板２００とＴＦＴ基板１００を紫外線硬化樹脂によるシール材によって接着するときに紫外線をシール材に照射できるようにするためである。
【００３５】
図１に戻り、本発明における対向基板２００には、ストライプ状の各カラーフィルタ２１０内には画素１２０を区切るための横方向へのブラックマトリクス２２０は形成されていない。したがって、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とが熱膨張によってずれるようなことがあっても、それが縦方向のずれである限り、各画素１２０の透過率が低下することは無い。また、縦方向にずれても、色純度が劣化することも無い。一方、図１において横方向に対向基板２００とＴＦＴ基板１００とがずれを起こすと、色純度も画素１２０の透過率も劣化するが、この方向は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との熱膨張の差が小さいので、ずれは極めて僅かである。
【００３６】
したがって、本発明の構成によれば、対向基板２００とＴＦＴ基板１００との間に熱膨張によるずれが生じても、色純度の劣化を生ずることも、画素１２０の透過率が低下することも無い。しかし、ＴＦＴ基板１００に形成されたＴＦＴ付近には、画素電極１０１が存在しない。したがって、この部分からバックライトからの光が漏れる可能性があり、この場合は、画像のコントラストを低下させることになる。したがって、ＴＦＴが形成された付近はバックライトからの光の遮光を行う必要がある。
【００３７】
図８は、この部分の遮光をするためのＴＦＴ基板１００の模式平面図である。図８において、画素電極１０１は図示しない縦方向に延在する映像信号線と横方向に延在する遮光領域１０２によって囲まれている。なお、映像信号線は図８において、画素電極１０１を横方向に区画する領域に形成される。ＴＦＴは遮光領域１０２に形成されている。図８のように遮光領域１０２を形成することによってバックライトからの光漏れを防止することが出来、コントラストを維持することが出来る。
【００３８】
図９は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等の方式の液晶表示装置において、遮光領域１０２を形成した状態における具体的画素１２０の平面図である。ＴＮ方式あるいはＶＡ方式は、液晶分子がＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間に形成される縦電界によって駆動されるので、縦電界方式の液晶表示装置とも言われる。
【００３９】
図９において、一点鎖線で示した部分は、対向基板２００にブラックマトリクス２２０が形成されている部分なので、この部分からは光は漏れない。また、図９において、横方向には、金属で形成された走査線１０３が形成されているので、この部分からは光が漏れない。
【００４０】
図９において、ＴＦＴは省略されているが、ＴＦＴのソース電極１０５と接続するスルーホール１０４は記載されている。画素電極１０１には、スルーホール１０４を介して映像信号が供給される。スルーホール１０４が形成された部分には、金属で形成されたＴＦＴのソース電極１０５が形成されているので、この部分からは光は漏れない。
【００４１】
図９において、走査線１０３、ソース電極１０５等を覆って、遮光用透明電極１０２１が形成されている。遮光用透明電極１０２１には、画素電極１０１とは異なる電圧が供給される。つまり、遮光用透明電極１０２１には、対向基板２００に形成されている対向電極との関係で、常に光が透過しないような一定電圧が供給される。なお、この一定電圧は、黒表示用の電圧としてすでに存在しているので、遮光用透明電極１０２１のために特別に電圧を作る必要は無い。
【００４２】
図１０は、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置において、遮光領域１０２を形成した状態における具体的画素１２０の平面図である。ＩＰＳ方式の液晶表示装置は、液晶分子がＴＦＴ基板１００と平行な横電界によって駆動されるので、横電界方式液晶表示装置とも呼ばれる。
【００４３】
図１０において、一点鎖線で示した部分は、対向基板２００にブラックマトリクス２２０が形成されている部分なので、この部分からは光は漏れない。また、図９において、横方向には、金属で形成された走査線１０３が形成されているので、この部分からは光が漏れない。
【００４４】
ＩＰＳも種々の方式が存在するが、図１０は、櫛歯状の画素電極１０１が図示しない平面状に形成された対向電極の上に図示しない絶縁膜を介して形成された構成の方式である。図１０において、画素電極１０１に映像信号が供給されると、櫛歯状電極と、下部に形成された図示しない対向電極との間に形成される電界によって液晶分子が回転することにより液晶層１１０の透過が制御され、画像が形成される。なお、画素電極１０１も対向電極も透明電極であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）によって形成されている。
【００４５】
このように、ＩＰＳでは、画素電極１０１のエッジ部分において、液晶分子が制御されて液晶層１１０を透過する光が制御されるが、ＩＴＯが存在している部分は、エッジ部を除いて光が遮光される構成となっている。図１０においては、画素電極１０１を遮光領域１０２にまで形成することによって、液晶によって遮光領域１０２を形成することが出来る。したがって、ＩＰＳにおいては、遮光領域１０２用の電極を画素電極１０１と分離して形成する必要は無い。
【００４６】
しかし、図１０における画素電極１０１の下部、すなわち、遮光領域１０２の上部において、画素電極１０１と対向電極との間に電界が発生する部分が存在し、この部分では、十分な遮光が出来ない。しがたって、この領域には、スルーホール１０４部に形成された金属によるソース電極１０５を拡大して形成することによって遮光膜としている。このように、図１０におけるＩＰＳにおいては、画素電極１０１を縦方向に延在して形成し、かつ、ソース電極１０５の形状を変化させるだけで、遮光領域１０２を形成することが出来る。
【実施例２】
【００４７】
実施例２は、３次元表示装置に本発明を適用した例である。３次元表示装置も種々存在するが、眼鏡を使用しない３次元画像の表示方法として、図１１に示すパララックスバリア方式が知られている。図１１において、パララックスバリアパネルと呼ばれる複数の縦方向の黒色の細かいバリアが形成された板の後方に平面画像表示装置１０００が配置されている。パララックスバリア方式は、平面画像表示装置１０００に形成された画像に対し、バリアパターン３０１によって、右眼用画像３２０と左眼用画像３１０を切り取って３次元の画像を形成する方法である。図１１において、平面画像表示装置１０００は液晶表示装置でもプラズマディスプレイ装置でも有機ＥＬ表示装置でもよい。バリアパネルはバリアパターン３０１の間に透過領域３０２が形成されている。
【００４８】
図１２は、平面画像表示装置１０００とバリアパネルを示す分解斜視図である。平面画像表示装置１０００には、画素１２０がマトリクス状に形成されている。バリア基板３００には、ストライプ状のバリアパターン３０１が形成され、バリアパターン３０１の間が透過領域３０２となっている。
【００４９】
平面画像表示装置１０００の基板は、一般にはガラスで形成されている。バリア基板３００は平面画像表示装置１０００に貼り付ける必要がある。図１３はガラスで形成されたバリア基板３００１を平面画像表示装置１０００に貼り付ける状態を示すものである。この場合、平面画像表示装置１０００とバリア基板３００を接着する際、間に気泡を巻き込みやすい。バリア基板３００をフレキシブルな樹脂等で形成することが出来れば、図１４で示すような貼り付け方が可能になり、平面画像表示装置１０００とバリア基板３００との間に気泡を巻き込む危険が小さくなる。
【００５０】
バリア基板３００をフレキシブルな樹脂基板で形成する場合、ガラス基板によって形成された平面画像表示装置１０００との間の熱膨張の差が問題になる。すなわち、パララックスバリア方式においては、バリア基板３００におけるバリアパターン３０１のピッチと平面画像表示装置１０００における画素１２０のピッチの関係を正確に規定しておく必要がある。熱膨張の差によって、バリアパターン３０１のピッチと画素１２０のピッチの関係がずれると、適切な３次元画像を再現することが出来なくなる。
【００５１】
すなわち、パララックスバリア方式においては、バリアパターン３０１のピッチと画素１２０ピッチの関係が変わらないようにしておく必要がある。本実施例においては、図３に示すようなグラスファイバ２３０入りの基板をバリア基板３００に使用する。図３に示す基板では、グラスファイバ２３０の延在方向における熱膨張は、ガラスの熱膨張係数に近く、グラスファイバ２３０の延在方向と直角の方向は、樹脂の熱膨張係数に近い。したがって、バリア基板３００において、バリアパターン３０１のピッチの方向とグラスファイバ２３０の延在方向を一致させることによって、熱膨張によるバリアパターン３０１のピッチと平面画像表示装置１０００の画素１２０のピッチの変動を抑えることが出来る。
【００５２】
図１２に戻り、バリア基板３００において、バリアパターン３０１が縦方向に延在し、バリアパターン３０１の間が透過領域３０２になっている。バリアパターン３０１のピッチの方向、すなわち、図１２における白矢印２３０１の方向がバリア基板３００におけるグラスファイバ２３０の延在方向になっている。したがって、バリア基板３００における白矢印２３０１の方向の熱膨張係数はガラスの熱膨張係数に近く、温度が変化しても、平面画像表示装置１０００の画素１２０ピッチとバリアパターン３０１のピッチとが大きく変動することは無い。一方、バリアパターン３０１の延在方向は、熱膨張が大きいが、これは、３次元画像形成に影響を与えることは無い。
【００５３】
以上のように、バリア基板３００に対し、所定の方向にグラスファイバ２３０を延在させたフレキシブルな樹脂基板を用いることによって、平面画像表示装置１０００とバリア基板３００の貼り合わせ作業が容易で、かつ、平面画像表示装置１０００とバリア基板３００の熱膨張の差による３次元画像が劣化することの無い、パララックスバリア方式の３次元画像表示装置を実現することが出来る。
【実施例３】
【００５４】
実施例１は液晶表示装置における対向電極に本発明のフレキシブル基板を適用した例である。本発明のフレキシブル基板は、液晶表示装置に限らず、他の表示装置にも適用することが出来る。図１５は有機ＥＬ表示装置８００に本発明のフレキシブル基板を適用した例である。有機ＥＬ表示装置８００には、インラインストライプ状に赤、緑、青の画素１２０が並列して形成されている。有機ＥＬ表示装置８００は、自発光であり、３色の発光を行うことが可能である。しかし、３色のスペクトルをより純化するために、カラーフィルタ２１０使用する場合がある。
【００５５】
図１５において、カラーフィルタ２１０は、カラーフィルタ基板６００に形成され、カラーフィルタ基板６００を有機ＥＬ表示装置８００の封止基板５００に貼り付ける。この時、カラーフィルタ基板６００が樹脂基板のようなフレキシブル基板であれば、貼り付け作業が容易になり、貼り付け作業における歩留まりも向上する。しかし、樹脂基板では、熱膨張係数が大きく、温度が上昇した場合に、カラーフィルタ基板６００におけるカラーフィルタ２１０のピッチと有機ＥＬ表示装置８００における画素１２０のピッチが異なることになる。
【００５６】
そこで、図３に示すような、グラスファイバ２３０が所定の方向に延在した基板を用いることによって、樹脂基板でありながら、グラスファイバ２３０の延在した方向の熱膨張係数がガラスに近いカラーフィルタ基板６００を得ることが出来る。図１５において、白矢印２３０１が図３に示すグラスファイバ２３０の延在方向である。したがって、カラーフィルタ基板６００におけるカラーフィルタ２１０のピッチは、図１５に白矢印２３０１の方向での変化は小さい。
【００５７】
なお、図１５において、カラーフィルタ基板６００におけるカラーフィルタ２１０は図３等に示すと同様、グラスファイバ２３０の延在方向とは直角方向にストライプ状に延在している。本発明によって、色純度のよい、かつ、カラーフィルタ２１０の貼り付け作業の容易な有機ＥＬ表示装置を実現することが出来る。
【００５８】
図１５では、光が素子基板４００側に出光するいわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置であり、カラーフィルタ基板６００が素子基板４００側に配置されている。しかし、光が素子基板４００と反対側に光を出射するいわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に対しても本発明を適用することが出来る。
【実施例４】
【００５９】
図１６は、本発明を電気泳動方式表示装置７００に適用した例を示す断面図ある。図１６において、電気泳動方式表示装置７００にカラーフィルタ基板６００が貼り付けられている。電気泳動方式表示装置７００では、前面基板と背面基板と隔壁７３０によって区切られた画素１２０内に、絶縁性液体７４０、黒泳動粒子７１０、および白泳動粒子７２０が封入されている。黒泳動粒子７１０と白泳動粒子７２０には異なった電荷がチャージされている。画素１２０の上側には例えば、コモン電極７５０が配置され、画素１２０の下側には画素電極１０１が配置されている。画素電極１０１に印加される電圧によって、画素１２０の前面基板側に黒泳動粒子７１０または白泳動粒子７２０が泳動して付着することによって画像が形成される。
【００６０】
このような電気泳動方式表示装置７００にカラーフィルタ基板６００を配置することによってカラー表示を可能とすることが出来る。この場合も、カラーフィルタ基板６００の貼り付けにおける気泡の巻き込み等を防止するためには、カラーフィルタ基板６００は樹脂板１３０のようなフレキシブル基板であることが好ましい。しかし、樹脂基板では、熱膨張係数が電気泳動方式表示装置７００のガラス基板の熱膨張係数と異なるので、温度上昇した場合、カラーフィルタ基板６００に形成されたカラーフィルタ２１０のピッチと画素１２０のピッチがずれる。そうすると画像の再現性を損なったり、輝度が減少したりする。
【００６１】
本実施例では、カラーフィルタ基板６００に図３に示すような、グラスファイバ２３０が所定の方向に延在した基板を使用する。カラーフィルタ基板６００において、カラーフィルタ２１０は所定にピッチでインラインストライプ状に形成されているが、グラスファイバ２３０の延在方向と、カラーフィルタ２１０のピッチの方向を一致させることによって、温度が上昇しても、カラーフィルタ２１０のピッチと電気泳動方式表示装置７００における画素１２０ピッチのずれを小さくすることが出来る。
【００６２】
図１６はこの状態を示すものである。図１６において、カラーフィルタ基板６００が電気泳動方式表示装置７００に貼り付けられているが、白矢印２３０１で示す方向がカラーフィルタ基板６００におけるグラスファイバ２３０の延在方向である。したがって、カラーフィルタ基板６００のこの方向への熱膨張は電気泳動方式表示装置７００の基板の熱膨張と同程度である。このような構成とすることによって、カラー表示の可能な電気泳動方式表示装置７００を歩留まり良く製造することが出来る。
【００６３】
なお、以上で説明した電気泳動方式表示装置７００は白泳動粒子７２０と黒泳動粒子７１０を使用するタイプについて説明したが、黒泳動粒子７１０タイプのみで画像を表示する電気泳動方式表示装置７００も存在する。このような電気泳動方式表示装置７００の構成は、背面に形成された画素電極１０１と、隔壁７３０の表面に形成されたコモン電極との間に電圧を印加することによって、画素電極１０１に存在する黒泳動粒子７１０の量によって中間調を表示するものである。この場合、前面基板には、コモン電極は必要無い。このような電気泳動方式表示装置７００の場合についても、上記で説明したカラーフィルタ基板６００を用いることによって、カラー表示を行うことが出来る。
【００６４】
以上の説明では、樹脂基板にはグラスファイバ２３０が所定の方向に延在しているとして説明したが、グラスファイバ２３０の代わりに、カーボンナノファイバあるいはカーボンナノチューブ等の炭素繊維が存在していても、以上で説明したような効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００６５】
１００…ＴＦＴ基板、  １０１…画素電極、  １０２…遮光領域、  １０３…走査線、  １０４…スルーホール、  １０５…金属電極、  １１０…液晶層、  １２０…画素、  １２５…シール材、  １３０…樹脂板、  １３５…接着材、  １４０…端子部、  ２００…対向基板、  ２１０…カラーフィルタ、  ２１０Ｒ…赤カラーフィルタ、  ２１０Ｇ…緑カラーフィルタ、  ２１０Ｂ…青カラーフィルタ、  ２２０…ブラックマトリクス、  ２３０…繊維状物質、グラスファイバ、  ２４０…樹脂材料、  ２５０…周辺透過領域、  ３００…バリア基板、  ３０１…バリアパターン、  ３０２…透過領域、  ３１０…左眼用画像、  ３２０…右眼用画像、  ４００…素子基板、  ５００…封止基板、  ６００…カラーフィルタ基板、  ７００…電気泳動方式表示装置、  ７０１…背面基板、  ７０１…全面基板、  ７１０…黒泳動粒子、  ７２０…白泳動粒子、  ７３０…隔壁、  ７４０…絶縁性液体、  ７５０…コモン電極、８００…有機ＥＬ表示装置、  ２１０１…カラーフィルタ延在方向、  ２２０１…周辺ブラックマトリクス、  ２２０２…横方向ブラックマトリクス、  ２３０１…繊維状物質延在方向、  ３００１…ガラス製バリア基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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