(57)【要約】【課題】表示品質の優れた液晶表示装置を提供すること。【解決手段】ＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０とがシール材１４を介して貼り合わされている液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、対向基板１０上に、表示領域３１を囲むよう枠状に形成された樹脂ＢＭ１１と、樹脂ＢＭ１１に、表示領域３１を周回するよう設けられたスリット１２と、シール材１４より低い吸水率を有し、少なくともスリット１２の内部を埋めるように形成された耐湿性材料１６と、ＴＦＴアレイ基板４０と、対向基板１０と、シール材１４とで形成される空間に設けられた液晶１５と、を備え、シール材１４が、スリット１２より内側に設けられ、スリット１２より内側に位置する樹脂ＢＭ１１の外形端までシール材１４が設けられているか、耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置する樹脂ＢＭ１１のうち、シール材１４の外形端より外側の部分をさらに覆うよう設けられている。【選択図】図５
2010256409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板と対向配置された第２の基板とが、表示領域を囲むよう枠状に形成されたシール材を介して貼り合わされている液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
前記第２の基板上に、前記表示領域を囲むよう枠状に形成された樹脂ＢＭと、
前記樹脂ＢＭに、前記表示領域を周回するよう設けられたスリットと、
前記シール材より低い吸水率を有し、少なくとも前記スリットの内部を埋めるように形成された耐湿性材料と、
前記第１の基板と、前記第２の基板と、前記シール材とで形成される空間に設けられた液晶と、を備え、
前記シール材が、前記スリットより内側に設けられ、
前記スリットより内側に位置する前記樹脂ＢＭの外形端まで前記シール材が設けられているか、前記耐湿性材料が、前記スリットより内側に位置する前記樹脂ＢＭのうち、前記シール材の外形端より外側の部分をさらに覆うよう設けられている液晶表示装置。
【請求項２】
前記シール材は、
前記スリットより内側において、前記表示領域を囲むよう枠状に形成された第１のシール材と、
前記スリットより外側において、前記表示領域を囲むよう枠状に形成された第２のシール材と、を有し、
前記第１の基板と、前記第２の基板と、前記第１のシール材と、前記第２のシール材とで形成される空間に、前記耐湿性材料が設けられている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記シール材は、
前記第１のシール材に設けられ、前記液晶を注入するための液晶注入口と、
前記第２のシール材に設けられ、前記耐湿性材料を注入するための耐湿性材料注入口と、をさらに備え、
前記耐湿性材料注入口は、前記液晶表示パネルの、前記液晶注入口が設けられた端辺と反対側の端辺に設けられている請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記耐湿性材料が、前記シール材よりも外側の、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される空間に設けられている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２の基板上に前記耐湿性材料が形成され、
前記シール材は、前記耐湿性材料の内形端を跨いで前記耐湿性材料と一部重なるように設けられている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の基板上に形成された画素電極と、
前記第２の基板上の、前記樹脂ＢＭ及び前記耐湿性材料を覆い、前記画素電極との間で前記液晶を駆動させる対向電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続するトランスファ部と、をさらに備え、
前記トランスファ部は、前記スリットより外側において、前記対向電極に接続される請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記耐湿性材料は、前記スリットと前記樹脂ＢＭとの間の段差を平滑化するように、前記スリットを滑らかに覆っている請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記耐湿性材料が、前記スリットより外側に位置する前記樹脂ＢＭの内形端をさらに覆うように設けられている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記耐湿性材料が、前記スリットより外側に位置する前記樹脂ＢＭの外形端をさらに覆うように設けられている請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記耐湿性材料は、前記スリットと前記樹脂ＢＭとの間の段差を平坦化するように、前記樹脂ＢＭの膜厚と略同じ膜厚で形成されている請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記シール材が、前記スリット内に充填された前記耐湿性材料の内形端を跨いで前記耐湿性材料と一部重なるよう設けられている請求項１０に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に詳しくは樹脂ＢＭを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistors：ＴＦＴ）がマトリクス状に形成されたＴＦＴアレイ基板と、ＴＦＴアレイ基板と対向して配置された対向基板とを有している。そして、これら両基板を貼り合わせるシール材との間の空間に液晶を封入した構成を有する。対向基板は、例えばカラー表示を行うための色材が形成されたカラーフィルタ基板である。
【０００３】
対向基板の非表示領域（額縁領域）には、バックライトからの光漏れを防止することを目的として、ブラックマトリクス（Black Matrix：ＢＭ）が表示領域を囲むよう枠状に配設されている。このブラックマトリクスには、酸化クロムを用いることが従来の主流であった。しかし、最近では、酸化クロムを用いたブラックマトリクスよりもコストが安く反射率も低い点から、カーボン系黒色顔料やチタン系黒色顔料をレジストに分散した樹脂を用いたブラックマトリクス（以下、樹脂ＢＭと呼ぶ）が増えてきている。
【０００４】
しかしながら、樹脂ＢＭを用いた液晶表示装置は、耐湿性に問題があることが知られている。そのため、表示領域の周辺部において、液晶に混入した水分を起因とした表示ムラなどが発生することがある。
【０００５】
この様な耐湿性の問題に対して、ブラックマトリクスの剥離による水分の浸入を防止するための方法が、例えば特許文献１、２に開示されている。特許文献１では、シール材の部分の樹脂ＢＭにスリットなどの開口部を設けることにより、基板とシール材とを樹脂ＢＭを介さずに直接接着させている。特許文献２では、同様に、シール材の部分の樹脂ＢＭのうち、特にコーナー部に開口部を設けることにより、基板とシール材とを樹脂ＢＭを介さずに直接接合させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２６４９７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、特許文献１、２に開示された従来の方法は、ブラックマトリクスの剥離が起因となって引き起こされる、基板剥がれや水分浸入の問題を解決することを目的としたものである。
【０００８】
しかしながら、樹脂ＢＭを用いた液晶表示装置の耐湿性の問題は、実際には、基板剥がれを起因とするもの以外に、シール材と基板との間に介在された樹脂ＢＭの内部を通って侵入する水分も原因となり引き起こされることが判っている。すなわち、樹脂ＢＭは、時間の経過とともに外気と接触している部分から吸湿し、吸湿された水分が表示領域まで浸透するようになる。
【０００９】
そのため、特許文献１、２では、液晶表示装置外部からの水分侵入に対し、水分侵入の経路となる樹脂ＢＭがシール材と基板の間に残存していたり、樹脂ＢＭに設けられた開口部内に充填されるシール材が単に基板剥がれ防止を想定したもので、水分の浸入防止に最適化されたものではない。これらのことから、従来の方法では、水分の浸入による液晶表示装置の不具合を十分に解決できるものではなく、歩留りや信頼性を低下させてしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、表示品質の優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる液晶表示装置は、第１の基板と、前記第１の基板と対向配置された第２の基板とが、表示領域を囲むよう枠状に形成されたシール材を介して貼り合わされている液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記第２の基板上に、前記表示領域を囲むよう枠状に形成された樹脂ＢＭと、前記樹脂ＢＭに、前記表示領域を周回するよう設けられたスリットと、前記シール材より低い吸水率を有し、少なくとも前記スリットの内部を埋めるように形成された耐湿性材料と、前記第１の基板と、前記第２の基板と、前記シール材とで形成される空間に設けられた液晶と、を備え、前記シール材が、前記スリットより内側に設けられ、前記スリットより内側に位置する前記樹脂ＢＭの外形端まで前記シール材が設けられているか、前記耐湿性材料が、前記スリットより内側に位置する前記樹脂ＢＭのうち、前記シール材の外形端より外側の部分をさらに覆うよう設けられているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表示品質の優れた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す正面図である。
【図２】実施の形態１に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】実施の形態２に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。
【図５】図４のV−V断面図である。
【図６】実施の形態３に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。
【図７】図６のVII−VII断面図である。
【図８】実施の形態３の別の実施例に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。
【図９】図８のIX−IX断面図である。
【図１０】実施の形態４に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。
【図１１】図１０のXI−XI断面図である。
【図１２】実施の形態４の別の実施例に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略されている。
【００１５】
実施の形態１．
始めに、図１を用いて、本実施の形態１に係る液晶表示装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す正面図である。本実施の形態１に係る液晶表示装置は、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置を例として説明するが、ＴＦＴ以外のスイッチング素子を用いてもよい。また、パッシブマトリクス型液晶表示装置とすることも可能である。この液晶表示装置の全体構成については、以下に述べる実施の形態１〜４で共通である。
【００１６】
図１において、本実施の形態１に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルを備えている。液晶表示パネルは、第１の基板であるＴＦＴアレイ基板４０と、第２の基板である対向基板１０とが互いに対向して配置されている。
【００１７】
ＴＦＴアレイ基板４０には、表示領域３１と表示領域３１を囲むように設けられた額縁領域３２とが設けられている。この表示領域３１には、複数のゲート配線（走査信号線）４１と複数のソース配線（映像信号線）４２とが形成されている。複数のゲート配線４１は平行に設けられている。同様に、複数のソース配線４２は平行に設けられている。ゲート配線４１とソース配線４２とは、互いに交差するように形成されている。ゲート配線４１とソース配線４２とは直交している。隣接するゲート配線４１とソース配線４２とで囲まれた領域が画素４９となる。従って、表示領域３１では、画素４９がマトリクス状に配列される。
【００１８】
更に、ＴＦＴアレイ基板４０の額縁領域３２に、制御回路４５が搭載されたフレキシブル基板４７、及び制御回路４６が搭載されたフレキシブル基板４８が接続されている。ゲート配線４１は、表示領域３１から額縁領域３２まで延設されている。そして、ゲート配線４１は、ＴＦＴアレイ基板４０の端部で、ゲート配線端子（ゲート端子）４４を介して制御回路４６と接続される。ソース配線４２も同様に、表示領域３１から額縁領域３２まで延設されている。そして、ソース配線４２は、ＴＦＴアレイ基板４０の端部で、ソース配線端子（ソース端子）４３を介して制御回路４５と接続される。
【００１９】
制御回路４５、４６に外部からの各種信号が供給される。制御回路４６は外部からの制御信号に基づいて、ゲート信号（走査信号）をゲート配線４１に供給する。このゲート信号によって、ゲート配線４１が順次選択されていく。制御回路４５は外部からの制御信号や、表示データに基づいて表示信号をソース配線４２に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧を各画素４９に供給することができる。
【００２０】
画素４９内には、少なくとも１つのＴＦＴ５０が形成されている。ＴＦＴ５０はソース配線４２とゲート配線４１の交差点近傍に配置される。例えば、このＴＦＴ５０が画素電極に表示電圧を供給する。即ち、ゲート配線４１からのゲート信号によって、スイッチング素子であるＴＦＴ５０がオンする。これにより、ソース配線４２から、ＴＦＴ５０のドレイン電極に接続された画素電極に表示電圧が印加される。そして、画素電極と対向電極との間に、表示電圧に応じた電界が生じる。なお、ＴＦＴアレイ基板４０の表面には、配向膜（図示せず）が形成されている。
【００２１】
一方、対向基板１０は、例えば、カラーフィルタ基板であり、視認側に配置される。対向基板１０には、ＴＦＴアレイ基板４０と対向する面に、光を遮光するブラックマトリクス（ＢＭ）１１が形成されている。ここでは図示していないが、ＢＭ１１は、表示領域３１において、各画素４９を囲うよう格子状に配設されている。このＢＭ１１は、アクリル系樹脂にカーボン系黒色顔料やチタン系黒色顔料を分散させた樹脂ブラック（樹脂ＢＭ）によって形成されている。また、ＢＭ１１は、額縁領域３２において、表示領域３１を囲うよう枠状に設けられている。本実施の形態１では、額縁領域３２のＢＭ１１には、表示領域３１を周回するようにスリットが形成されているが、詳細については後述する。
【００２２】
そして、ＢＭ１１で囲まれた領域を埋めるように、顔料あるいは染料からなる着色層が形成されている。着色層は例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタである。さらにＢＭおよび着色層を覆うように、ＩＴＯなどの透明導電性膜からなる対向電極が表示領域３１の略全面に形成されている。対向電極は、ＴＦＴアレイ基板４０の画素電極との間に電界を生じさせ、液晶を駆動する。対向電極はトランスファ材を介してＴＦＴアレイ基板４０側に設けられたトランスファ電極と電気的に接続されている。このトランスファ電極及びトランスファ材を介して外部から入力された信号が対向電極に伝達される。なお、対向基板１０の表面には、液晶を配向させるための配向膜が形成されている。
【００２３】
ＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０とは、シール材（図示せず）を介して貼り合わされている。詳細については後述するが、シール材は、表示領域３１を囲むよう枠状に形成されている。そして、ＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０との間に液晶層が狭持される。即ち、ＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０との間には液晶が導入されている。更に、ＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０との外側の面には、偏光板、及び位相差板等が設けられる。また、液晶表示パネルの反視認側には、バックライトユニット等が配設される。
【００２４】
画素電極と対向電極との間の電界によって、液晶が駆動される。即ち、基板間の液晶の配向方向が変化する。これにより、液晶層を通過する光の偏光状態が変化する。即ち、偏光板を通過して直線偏光となった光は液晶層によって、偏光状態が変化する。具体的には、バックライトユニットからの光は、アレイ基板側の偏光板によって直線偏光になる。この直線偏光が液晶層を通過することによって、偏光状態が変化する。
【００２５】
そして、偏光状態によって、対向基板２０側の偏光板を通過する光量が変化する。即ち、バックライトユニットから液晶表示パネルを透過する透過光のうち、視認側の偏光板を通過する光の光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板を通過する光量を変化させることができる。即ち、画素ごとに表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。
【００２６】
液晶表示装置の動作モードは、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ(Super Twisted Nematic)モード、強誘電性液晶モード等を用いることができる。また、対向基板１０に設けた対向電極をＴＦＴアレイ基板４０側に配置し、画素電極との間で液晶に対して横方向に電界をかけるＩＰＳ（In-Plane Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード等の横電界方式の液晶表示装置であってもよい。なお、横電界方式を用いた液晶パネルの場合には、対向基板１０側の着色層及びＢＭ上には、対向電極に代わりオーバーコート膜が設けられるなど、本発明の主要部ではない部分において本実施の形態１の構成から若干の変更が適宜必要となる。
【００２７】
続いて、シール部の構成について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。図２は、実施の形態１に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。なお、説明の便宜上のため、図２では、反視認側から液晶表示パネルを見たときの構成をＴＦＴアレイ基板４０が透明であるかのように記載している。
【００２８】
図２及び図３において、対向基板１０上の額縁領域３２には、枠状のＢＭ１１が表示領域３１を囲うように設けられている。このＢＭ１１は、上述したように樹脂ＢＭによって形成されており、表示領域３１を周回するようにスリット状の開口部（スリット１２）が形成されている。スリット１２がこのように設けられることにより、スリット１２の内側のＢＭ１１と、スリット１２の外側のＢＭ１１とは、完全に分離されることとなる。すなわち、ＢＭ１１は、スリット１２の内側と外側とで、互いに分離して形成された異なるパターンとなる。対向基板１０上には、対向電極２０がさらに形成されている。対向電極２０は、ＢＭ１１と、表示領域３１内の各画素４９に設けられている所定の色配列の着色層とを覆うように形成される。
【００２９】
対向基板１０は、ＴＦＴアレイ基板４０とシール材１４を介して貼り合わされている。シール材１４は、例えば光硬化性及び熱硬化性のアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂、または紫外線硬化性の樹脂を用いることができる。また、シール材１４は、対向基板１０とＴＦＴアレイ基板４０との間の間隔を均一に保つために、例えばマイクロロッドからなるスペーサが混入されている。本実施の形態１では、シール材１４は、表示領域３１を囲むように２重に配設されている。具体的には、シール材１４は、スリット１２より内側において表示領域３１を囲むよう枠状に形成された第１のシール材１４ａと、スリットより外側において表示領域３１を囲むよう枠状に形成された第２のシール材１４ｂとを有している。なお、ここでは図示していないが、対向基板１０及びＴＦＴアレイ基板４０の液晶１５と接する側の表面には、液晶を配向させるための配向膜がそれぞれ積層されている。
【００３０】
第１のシール材１４ａは、表示領域３１を囲うように枠状に形成されており、液晶１５を注入するための注入口（液晶注入口）１８を有している。第１のシール材１４ａは、注入口１８を構成する部分を除き、ＢＭ１１のスリット１２より内側に形成される。すなわち、第１のシール材１４ａは、その枠状の部分が、スリット１２の内側のＢＭ１１の外形端よりも内側に配設されている。注入口１８は、例えば液晶表示パネルの短辺側に設けられている。ここでは、液晶表示パネルの図２中右側の端辺に、注入口１８が形成されている。そして、第１のシール材１４ａと、対向基板１０と、ＴＦＴアレイ基板４０とで形成される空間に、液晶１５が設けられている。
【００３１】
一方、第２のシール材１４ｂは、第１のシール材１４ａよりも外側で表示領域３１を囲うように枠状に形成されており、耐湿性材料１６を注入するための注入口（耐湿性材料注入口）１９を有している。第２のシール材１４ｂは、ＢＭ１１のスリット１２より外側に配置される。すなわち、第２のシール材１４ｂは、スリット１２の外側のＢＭ１１の内形端よりも外側に形成されている。第２のシール材１４ｂは、図２及び図３に示すように、スリット１２の外側のＢＭ１１の外形端をまたぐように形成されていてもよい。すなわち、スリット１２の外側のＢＭ１１の外形端が第２のシール材１４ｂに覆われていてもよい。なお、第２のシール材１４ｂは、第１のシール材１４ａの注入口１８内には形成されておらず、注入口１８を構成する部分の第１のシール材１４ａに接続するように形成されている。
【００３２】
注入口１９は、例えば、液晶表示パネルの、注入口１８が設けられた端辺と反対側の端辺に設けられている。ここでは、液晶表示パネルの図２中左側の端辺に、注入口１９が形成されている。このように、第２のシール材１４ｂの注入口１９を、第１のシール材１４ａの注入口１８の反対側に設けることにより、注入工程においてそれぞれの注入口が緩衝しにくくなり、注入処理を容易に行うことが可能である。なお、注入口１８、１９の配置は、上記位置に限定されるものではなく、液晶表示パネルの同じ側や隣り合う端辺にそれぞれ配置してもよい。
【００３３】
本実施の形態１では、第１のシール材１４ａと、第２のシール材１４ｂと、対向基板１０と、ＴＦＴアレイ基板４０とで形成される空間に、シール材１４より低い吸水率を有する耐湿性材料１６が設けられている。スリット１２は、耐湿性材料１６で覆われた構成となる。従って、ＢＭ１１のスリット１２内に、耐湿性材料１６が充填されている。ここで、耐湿性材料１６は、少なくともシール材１４を構成する樹脂よりも耐湿性に優れた樹脂、具体的には吸水性の低い樹脂によって形成されている。例えば、耐湿性材料１６として、ＵＶ硬化型や熱硬化型樹脂を用いることができる。耐湿性材料１６は、市販の耐湿性に優れた耐湿性樹脂等から選定することが可能であるが、低吸水性の指標として、常温での吸水率が２パーセント以下であることが好ましい。その様な樹脂として、例えば、アリル−エーテルを有するフェノール樹脂や、エチレン−酢酸ビニル系樹脂など主剤とする樹脂などを用いることができる。
【００３４】
なお、耐湿性材料１６は、対向基板１０とＴＦＴアレイ基板４０の貼り合わせ強度に寄与する必要がなく耐湿性のみの要求を満たせばよいことから、エチレン−酢酸ビニル系樹脂のように軟性樹脂であってもよい。また、耐湿性材料１６は、シール材１４に用いられる樹脂と異なり液晶１５と接触しないため、樹脂成分が液晶１５の特性へ影響することなどを懸念する必要が無い。従って、耐湿性向上に特化して自由に添加材などを選定することができる。
【００３５】
このように構成された液晶表示装置では、ＢＭ１１が、スリット１２を間に挟んで、内側のパターンと外側のパターンとに完全に分離されているため、ＢＭ１１の内部を経由して外部から浸入する水分が液晶１５に達することを防止できる。すなわち、ＢＭ１１を介して液晶１５へ到達する水分の浸入経路をスリット１２により遮断することができる。また、スリット１２内に設けられた耐湿性材料１６によって、スリット１２の外側のＢＭ１１内を通って浸入してきた水分が、スリット１２の内側のＢＭ１１内や、ＢＭ１１と第１のシール材１４ａとの間に浸出することを抑制できる。
【００３６】
なお、トランスファ部がシール材１４の外側に配設される構成の場合は、スリット１２とＢＭ１１との間の段差により対向電極２０に段切れが発生することが懸念される。そのため、ＢＭ１１の端面が、基板に対してなだらかに傾斜した順テーパー形状となるように形成されていることが信頼性の点から望ましい。これにより、スリット１２をまたぐ部分で対向電極２０に段切れが発生することを防止することができる。
【００３７】
次に、本実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。まず、光透過性を有するガラス等の基板上に、ゲート配線４１、ソース配線４２、ＴＦＴ５０、画素電極等を形成し、ＴＦＴアレイ基板４０を形成する。
【００３８】
また、別の基板上に、ＢＭ１１、着色層、対向電極等を形成し、対向基板１０を形成する。本実施の形態１では、フォトリソグラフィー技術、及びウエットエッチング技術を用いて、樹脂ブラックからなるＢＭ１１を形成する。このとき、表示領域３１を周回するスリット１２を有し、表示領域３１を囲う枠状のＢＭ１１を額縁領域３２に形成する。
【００３９】
その後、ＴＦＴアレイ基板４０および対向基板１０の上に配向膜を形成する。そして、形成した配向膜にラビングを行って、配向膜を配向させる。
【００４０】
次に、ＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０のいずれか一方の基板にシール材１４を塗布する。スクリーン印刷方式、ディスペンサ方式等によりシール材１４を形成する。本実施の形態１では、額縁領域３２に、第１のシール材１４ａと第２のシール材１４ｂとを形成することによって、シール材１４を２重に配置する。その後、同様に、ＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０のいずれか一方の基板にトランスファ材を塗布する。そして、ＴＦＴアレイ基板４０の画素電極と対向基板１０の対向電極２０とが対面するように両基板を向かい合わせて貼り合せる。その後、両基板を貼り合せた状態でシール材１４を硬化させる。
【００４１】
例えば、対向基板１０上にシール材１４を塗布する場合は、第１のシール材１４ａをスリット１２の内側、第２のシール材１４ｂをスリット１２の外側に形成した後、ＴＦＴアレイ基板４０と貼り合わせる。また、ＴＦＴアレイ基板４０上にシール材１４を塗布する場合は、第１のシール材１４ａと第２のシール材１４ｂを所定の間隔で形成した後、これらの間にスリット１２が配設されるようにＴＦＴアレイ基板４０と貼り合わせればよい。
【００４２】
次に、液晶１５を注入する。真空中において液晶材料の入った液晶皿に液晶表示パネルの注入口１８を浸した後、常圧に戻すと、液晶材料が第１のシール材１４ａ、対向基板１０、及びＴＦＴアレイ基板４０に囲まれた空間に充填される。液晶１５を注入した後、注入口１８を封止する。例えば、光硬化性樹脂を注入口１８に塗布し、光を照射することにより硬化させて封止する。
【００４３】
続いて、あらかじめ作成しておいた耐湿性材料１６を注入する。真空中において耐湿性材料１６の入った皿に液晶表示パネルの注入口１９を浸した後、常圧に戻すと、耐湿性材料１６が第１のシール材１４ａ、第２のシール材１４ｂ、対向基板１０、及びＴＦＴアレイ基板４０に囲まれた空間に充填される。その後、耐湿性材料１６の材質に合わせて、例えば加熱やＵＶ（紫外線）照射を行い、耐湿性材料１６を硬化させる。
【００４４】
次に、液晶表示パネルの両外側に偏光板を貼り付ける。そして、フレキシブル基板４８、４９を実装して、バックライトユニット等を取り付けると、本実施の形態１の液晶表示装置が完成する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態１では、表示領域３１を囲む枠状の樹脂ＢＭ１１に、表示領域３１を周回するようスリット１２を形成し、このスリット１２の内側と外側とにシール材１４を２重に配置する。そして、２重に配置されたシール材１４間に耐湿性材料１６を導入し、耐湿性材料１６がスリット１２内を充填し、かつ、スリットの内側のＢＭ１１の外形端とスリット１２の外側のＢＭ１１の内形端とを覆う構成とする。これにより、ＢＭ１１内部を経由する水分の浸入を防止することができる。また、スリット１２の外側のＢＭ１１内を通って浸入してきた水分が、スリット１２の内側のＢＭ１１内や、ＢＭ１１と第１のシール材１４ａとの間に浸出することを抑制できる。従って、液晶１５に水分が混入することを抑制することが可能となり、表示ムラなどの不具合が発生することを抑止できる。よって、表示品質の優れた液晶表示装置を得ることができるので、歩留りや信頼性を向上できる。
【００４６】
なお、本実施の形態１では、耐湿性材料１６がスリット１２を覆うように形成されているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、本実施の形態１のように耐湿性材料１６が、少なくともスリット１２の内部を埋めるように形成され、この耐湿性材料１６、対向基板１０、及びＴＦＴアレイ基板４０により囲まれた空間の内外にスリット１２の内側に位置するＢＭ１１とスリット１２の外側に位置するＢＭ１１が完全に分離されるのであれば、耐湿性材料１６は、スリット１２の外側に位置するＢＭ１１の内形端を覆っていなくてもよい。また、耐湿性材料１６が、スリット１２の内側に位置するＢＭ１１の外形端を覆っていなくてもよく、上記と同様の効果を奏することができる。
【００４７】
従って、第２のシール材１４ｂの内形端は、スリット１２の外形端と同じ位置か、それよりも外側の位置となるように、第２のシール材１４ｂが配設されていればよい。また、第１のシール材１４ａの外形端は、スリット１２の内形端と同じ位置か、それよりも内側の位置となるように、第１のシール材１４ａが配設されていればよい。すなわち、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の外形端まで第１のシール材１４ａが設けられているか、耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１のうち、第１のシール材１４ａの外形端より外側の部分をさらに覆うよう設けられていればよい。
【００４８】
また、耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の第１のシール材１４ａにより覆われない部分における外形端及び表面を少なくとも覆うように設けられていれば、本実施の形態１の様に２重に配置されたシール材１４間の対向基板１０、及びＴＦＴアレイ基板４０に囲まれた空間内に完全に充填しなくても良い。ただし、本実施の形態１の様に耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の第１のシール材１４ａにより覆われない部分における外形端及び表面に加え、第１のシール材１４ａの外形端を完全に覆う様に形成されることにより、液晶１５に水分が混入することをより効果的に抑制できる。同様に、耐湿性材料１６が、スリット１２より外側に位置するＢＭ１１の第２のシール材１４ｂにより覆われない部分における内形端及び表面に加え、第２のシール材１４ｂの内形端をさらに覆うように設けられていると、液晶１５に水分が混入することをより効果的に抑制できる。
【００４９】
実施の形態２．
本実施の形態２に係る液晶表示装置のシール部の構成について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、実施の形態２に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。図５は、図４のV−V断面図である。図４では、説明の便宜上のため、図２と同様、反視認側から液晶表示パネルを見たときの構成をＴＦＴアレイ基板４０が透明であるかのように記載している。
【００５０】
図４及び図５に示すように、シール材１４は、スリット１２の内側において表示領域３１を囲うよう枠状に形成されている。すなわち、実施の形態１では、スリット１２の内側と外側とにシール材１４を２重に形成していたが、本実施の形態２では、スリット１２の外側にはシール材１４を設けず、シール材１４を２重に配置しない構成としている。このように、スリット１２の内側に表示領域３１を囲うシール材１４が形成されていれば、スリット１２の外側にさらにシール材１４を形成しなくてもよい。
【００５１】
このような位置に配置されるシール材１４を介してＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０とを貼り合わせて液晶表示パネルに液晶１５を注入した後、液晶表示パネルの全ての辺に毛細管現象を用いて耐湿性材料１６を注入する。すると、耐湿性材料１６が、シール材１４よりも外側の、対向基板１０とＴＦＴアレイ基板４０の間に形成される空間に導入される。そして、実施の形態１のようにシール材１４を２重に配置した場合と同様、耐湿性材料１６が少なくともスリット１２の内部を埋めるように形成された構成となる。そして、シール材１４と耐湿性材料１６以外の構成は図２及び図３と同様であるため説明を省略する。
【００５２】
以上のように、本実施の形態２では、表示領域３１を囲む枠状の樹脂ＢＭ１１に、表示領域３１を周回するようスリット１２を形成し、このスリット１２の内側にシール材１４を配置する。そして、シール材１４の外側の領域に耐湿性材料１６を導入し、耐湿性材料１６が、少なくともスリット１２の内部を埋める構成とする。そして、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の外形端までシール材１４を設けるか、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１のうち、シール材１４の外形端より外側の部分をさらに覆うように耐湿性材料１６を配設する。これにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、ＢＭ１１内部を経由する水分の浸入を防止することができる。また、スリット１２の外側のＢＭ１１内を通って浸入してきた水分が、スリット１２の内側のＢＭ１１内や、ＢＭ１１とシール材１４との間に浸出することを抑制できる。従って、液晶１５に水分が混入することを抑制することが可能となり、表示ムラなどの不具合が発生することを抑止できる。よって、表示品質の優れた液晶表示装置を得ることができるので、歩留りや信頼性を向上できる。
【００５３】
なお、実施の形態１と同様、耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の外形端をさらに覆うように設けられている場合、すなわちシール材１４の外形端より外側の部分をさらに覆うように配設されている場合は、液晶１５に水分が混入することをより効果的に抑制できる。また、耐湿性材料１６が、スリット１２より外側に位置するＢＭ１１の内形端をさらに覆うように設けられていると、液晶１５に水分が混入することをより効果的に抑制できる。
【００５４】
さらに、本実施の形態２では、耐湿性材料１６が、スリット１２より外側に位置するＢＭ１１の外形端をさらに覆うように設けられているとより好ましい。すなわち、耐湿性材料１６を注入する際、硬化後の耐湿性材料１６が図４及び図５に示すようにスリット１２の外側のＢＭ１１の外形端を覆う配置となるまで、耐湿性材料１６を注入しておくとよい。これにより、スリット１２の内側のＢＭ１１の外形端から、スリット１２の外側のＢＭ１１の外形端にかけての領域が、耐湿性材料１６に覆われる。そのため、スリット１２の外側のＢＭ１１に水分が侵入することを抑制でき、液晶１５に水分が混入することをより効果的に抑制することが可能となる。
【００５５】
実施の形態３．
本実施の形態３に係る液晶表示装置のシール部の構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、実施の形態３に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。図７は、図６のVII−VII断面図である。図６では、説明の便宜上のため、図２及び図４と同様、反視認側から液晶表示パネルを見たときの構成をＴＦＴアレイ基板４０が透明であるかのように記載している。
【００５６】
実施の形態１、２では、注入法を用いてＴＦＴアレイ基板４０と対向基板１０との間に耐湿性材料１６を導入したが、本実施の形態３では、対向基板１０上に耐湿性材料１６を形成する場合について説明する。
【００５７】
図６及び図７に示すように、本実施の形態３では、対向基板１０上に耐湿性材料１６が形成されている。耐湿性材料１６は、少なくともＢＭ１１のスリット１２の内部を埋めるように形成されている。例えば、図６及び図７では、耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の外形端と、スリット１２より外側に位置するＢＭ１１の外形端とをさらに覆うように配設されている。
【００５８】
ここで用いる耐湿性材料１６は、少なくともＢＭ１１より耐湿性に優れた材料、すなわち、実施の形態１、２と同様、シール材１４より低い吸水率を有するものとする。例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２など、通常のフォトリソグラフィー法でパターン形成が可能な材料を耐湿性材料１６として用いることができる。また、耐湿性材料１６として、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を用いてもよい。さらに、耐湿性材料１６は、耐湿性を有する封止材であってもよい。
【００５９】
そして、これらの上には、対向電極２０がさらに形成されている。対向電極２０は、ＢＭ１１と、耐湿性材料１６と、表示領域３１内に設けられている着色層とを覆うように形成されている。
【００６０】
このように構成された対向基板１０は、ＴＦＴアレイ基板４０とシール材１４を介して貼り合わされている。シール材１４は、スリット１２の内側において、表示領域３１を囲むよう枠状に形成されている。そして、本実施の形態３では、シール材１４は、耐湿性材料１６とオーバーラップするように配設される。すなわち、シール材１４は、耐湿性材料１６の内形端を跨いで耐湿性材料１６と一部重なるように設けられている。これにより、スリット１２の内側に位置するＢＭ１１のうち、シール材１４の内形端より外側の部分は、シール材１４又は耐湿性材料１６のどちらかに必ず覆われる。耐湿性材料１６とシール材１４以外の構成については実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。
【００６１】
このような構成の液晶表示装置は、実施の形態１、２において耐湿性材料１６の注入を液晶１５注入後に行う代わりに、対向基板１０の形成工程で耐湿性材料１６を形成すればよい。具体的には、ＢＭ１１の形成後、あるいは着色層の形成後に、耐湿性材料１６を、少なくともＢＭ１１のスリット１２の内部を埋めるように形成する。耐湿性材料１６の形成には、公知のフォトリソグラフィー法を用いることができる。そして、ＢＭ１１、耐湿性材料１６、及び着色層上に、対向電極２０を形成する。その後、耐湿性材料１６の内形端をまたぐ位置に配置されるシール材１４を介して、別途作製したＴＦＴアレイ基板４０とを貼り合わせる。それ以外の工程については、実施の形態１、２と同様である。
【００６２】
以上のように、本実施の形態３では、表示領域３１を囲む枠状の樹脂ＢＭ１１に、表示領域３１を周回するようスリット１２を形成し、少なくともスリット１２内を充填するように、耐湿性材料１６を対向基板１０上に形成する。そして、シール材１４を、スリット１２の内形端を跨いで耐湿性材料１６と一部重なるように配置する。これにより、実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。すなわち、ＢＭ１１内部を経由する水分の浸入を防止することができる。また、スリット１２の外側のＢＭ１１内を通って浸入してきた水分が、スリット１２の内側のＢＭ１１内や、ＢＭ１１とシール材１４との間に浸出することを抑制できる。従って、液晶１５に水分が混入することを抑制することが可能となり、表示ムラなどの不具合が発生することを抑止できる。よって、表示品質の優れた液晶表示装置を得ることができるので、歩留りや信頼性を向上できる。
【００６３】
なお、図６及び図７では、耐湿性材料１６が、スリット１２の内側に位置するＢＭ１１の外形端と、スリット１２の外側に位置するＢＭ１１の内形端とを覆うように配設されている場合について記載したが、耐湿性材料１６の形成される領域はこれに限るものではない。図８は、実施の形態３の別の実施例に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。図９は、図８のIX−IX断面図である。図８では、説明の便宜上のため、同様に、反視認側から液晶表示パネルを見たときの構成をＴＦＴアレイ基板４０が透明であるかのように記載している。図８及び図９に示すように、耐湿性材料１６が、スリット１２の外側に位置するＢＭ１１の外形端をさらに覆うように配設されていてもよい。すなわち、スリット１２の内側のＢＭ１１の外形端から、スリット１２の外側のＢＭ１１の外形端にかけての領域が、耐湿性材料１６で覆われていてもよい。これにより、スリット１２の外側のＢＭ１１に水分が侵入することを抑制できる。従って、液晶１５に水分が混入することをより効果的に抑制することが可能となる。
【００６４】
実施の形態４．
本実施の形態４に係る液晶表示装置のシール部の構成について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、実施の形態４に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す概略平面図である。図１１は、図１０のXI−XI断面図である。図１０では、説明の便宜上のため、同様に、反視認側から液晶表示パネルを見たときの構成をＴＦＴアレイ基板４０が透明であるかのように記載している。
【００６５】
本実施の形態４では、表示領域３１を囲む枠状のＢＭ１１に表示領域３１を周回するスリット１２を設けた構成において、トランスファ部をシール材１４の外側に配設する場合について説明する。表示領域３１を囲む枠状のＢＭ１１に表示領域３１を周回するスリット１２を設けた構成において、トランスファ部をシール材１４の外側に配設する場合、スリット１２とＢＭ１１との間の段差により対向電極２０に段切れが発生する懸念がある。そこで、スリット１２の部分で対向電極２０に段切れが発生するのを防止するために本発明を適用する場合について、以下に説明する。
【００６６】
図１０及び図１１に示すように、本実施の形態４では、シール材１４の外側に、対向基板１０とＴＦＴアレイ基板４０とを電気的に接続するトランスファ部がさらに設けられている。トランスファ部では、対向電極２０がトランスファ材２１を介してＴＦＴアレイ基板４０側に設けられたトランスファ電極２２と電気的に接続されている。このトランスファ部は、スリット１２より外側において、対向電極２０に接続される。
【００６７】
そして、本実施の形態４では、実施の形態３と同様、対向基板１０上に、耐湿性材料１６が形成されている。すなわち、耐湿性材料１６は、少なくともＢＭ１１のスリット１２の内部を埋めるように形成されている。例えば、図１０及び図１１では、耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の外形端と、スリット１２より外側に位置するＢＭ１１の内形端とをさらに覆うように配設されている。また、実施の形態３と同様、ＢＭ１１と、耐湿性材料１６と、表示領域３１内に設けられている着色層とを覆うように、対向電極２０が形成されている。なお、トランスファ部以外の構成については、実施の形態３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００６８】
このように、少なくともＢＭ１１のスリット１２の内部を埋めるように耐湿性材料１６を対向基板１０上に形成することによって、スリット１２とＢＭ１１との間に生じていた段差を小さくすることができる。その結果、スリット１２の部分で対向電極２０に段切れが発生するのを防止することが可能となる。よって、表示品質の優れた液晶表示装置を得ることができ、歩留りや信頼性を向上できる。
【００６９】
なお、本実施の形態４では、耐湿性材料１６が、スリット１２とＢＭ１１との間の段差を平滑化するように、スリット１２を滑らかに覆うように形成されていることが好ましい。これにより、耐湿性材料１６とＢＭ１１との間に生じる段差をより小さくすることができる。また、例えば、図１０及び図１１のように、耐湿性材料１６が、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１の外形端と、スリット１２より外側に位置するＢＭ１１の外形端とをさらに覆うように配設されていてもよい。この場合も、スリット１２より内側に位置するＢＭ１１上から、スリット１２より外側に位置するＢＭ１１上にかけて、耐湿性材料１６が滑らかな表面を有していることが好ましい。
【００７０】
ここで、より好適な例について図１２を参照しながら説明をする。図１２は、実施の形態４の別の実施例に係る液晶表示装置のシール部周辺の構成を模式的に示す断面図である。図１２では、耐湿性材料１６が、スリット１２とＢＭ１１との間の段差を平坦化するように、ＢＭ１１の膜厚と略同じ膜厚で形成されている。これにより、耐湿性材料１６とＢＭ１１との間に生じる段差がほとんど無い状態にすることができる。従って、スリット１２の部分で対向電極２０に段切れが発生するのをより効果的に防止することができる。なお、ＢＭ１１の膜厚と略同じ膜厚で耐湿性材料１６を形成した場合は、スリット１２内に充填された耐湿性材料１６の内形端を跨いで耐湿性材料１６と一部重なるよう、スリット１２の内側から外側に延在してシール材１４を配設するとよい。これにより、スリット１２の内側に位置するＢＭ１１は、その外形端がシール材１４によって覆われるので、水分の浸入を防止することができる。
【００７１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態１〜４では、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置であるとしたが、ＴＦＴ以外のスイッチング素子を用いてもよい。また、パッシブマトリクス型液晶表示装置とすることも可能である。その他、液晶の注入方法として滴下注入を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  対向基板、１１  ＢＭ（ブラックマトリクス）、
１２  スリット、１４  シール材、
１４ａ  第１のシール材、１４ｂ  第２のシール材、
１５  液晶、１６  耐湿性材料、
１８  注入口（液晶注入口）、
１９  注入口（耐湿性材料注入口）、
２０  対向電極、２１  トランスファ材、
２２  トランスファ電極、
３１  表示領域、３２  額縁領域、
４０  ＴＦＴアレイ基板、
４１  ゲート配線、４２  ソース配線、
４３  ソース配線端子（ソース端子）、
４４  ゲート配線端子（ゲート端子）、
４５、４６  制御回路、
４７、４８  フレキシブル基板、
４９  画素、５０  ＴＦＴ
【図１】
2010256409.tif 000003
【図２】
2010256409.tif 000004
【図３】
2010256409.tif 000005
【図４】
2010256409.tif 000006
【図５】
2010256409.tif 000007
【図６】
2010256409.tif 000008
【図７】
2010256409.tif 000009
【図８】
2010256409.tif 000010
【図９】
2010256409.tif 000011
【図１０】
2010256409.tif 000012
【図１１】
2010256409.tif 000013
【図１２】
2010256409.tif 000014