(57)【要約】      （修正有）【課題】基板上に着色層を形成後、インクジェット工法を用いて表示領域周縁に遮光層を形成する際、インクが所望の場所以外に流れないように堰き止め可能な所定のパターンを有する液晶表示装置を提供する。【解決手段】基板上に形成された第一着色層からなる第一の支持部４０aと、第一の支持部４０a上に形成され凹部４１を有する第二着色層からなる第二の支持部４０bと、凹部４１上に形成された第三着色層からなる第三の支持部４０cとから形成される堰止部４０を設け、遮光層はインクジェット工法により表示領域と堰止部との間に形成されている。【選択図】図４
2011221314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板上に形成された複数の着色層と、
前記複数の着色層上に形成され、表示領域を構成する画素電極と、
前記表示領域の周縁に形成された遮光層と、
前記第一基板の周縁に形成されたシール材と、
前記第一基板に対向して配置された第二基板と、
前記第一基板と前記第二基板に挟持された液晶層と、
前記表示領域と前記シール材との間に形成された堰止部と、を備える液晶表示装置であって、
前記堰止部は、第一の支持部と、前記第一の支持部上に形成され凹部を有する第二の支持部と、前記凹部上に形成された第三の支持部とからなり、
前記遮光層は前記表示領域と前記堰止部との間に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】
前記遮光層は顔料系インクにより形成され、
前記第一の支持部は第一の着色層と同一材料で形成され、前記第二の支持部は第二の着色層と同一材料で形成され、前記第三の支持部は第三の着色層と同一材料で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】
前記第一の支持部は第一の着色層と同時に形成され、前記第二の支持部は第二の着色層と同時に形成され、前記第三の支持部は第三の着色層と同時に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
第一基板と、
前記第一基板上に形成された複数の着色層と、
前記複数の着色層上に形成され、表示領域を構成する画素電極と、
前記表示領域の周縁に形成された遮光層と、
前記第一基板の周縁に形成されたシール材と、
前記第一基板に対向して配置された第二基板と、
前記第一基板と前記第二基板に挟持された液晶層と、
前記表示領域と前記シール材との間に形成された堰止部と、を備える液晶表示装置であって、
前記堰止部は、
第一の支持部と、
前記第一の支持部上に形成された第二の支持部と、
前記第二の支持部上に形成された第三の支持部とからなり、
前記第二の支持部は、
前記第一の支持部の前記表示領域側の長辺に形成された第一の土手部と、
前記第一の支持部の前記シール材側の長辺に形成された第二の土手部と、を有し、
前記遮光層は顔料系インクにより形成され、かつ、前記表示領域と前記支持体との間に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に着色層や遮光層を形成する際のプロセスとして、インクジェット工法が使用される場合がある。この場合、インクが所望の場所以外に流れ、表示品質等に影響を及ぼすことを防止するため、あらかじめ所定のパターンをバンク（堰止部）として形成する方法が一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４１２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような堰止部においては、インクの流れ出しを防止するため、堰止部の幅は広い方が望ましく、また高さも高い方が良い。
【０００５】
しかしながら、液晶パネルの非表示領域である基板の周縁部分は、市場の要求により少しでも小さいことが望まれており（狭額縁化）、堰止部の幅を大きく広げることは困難である。
【０００６】
一方、堰止部は製造コストの増加を抑えるため、アレイ基板または対向基板に形成される有機膜と同時に形成されることが多い。かかる場合に、堰止部の高さを確保するためにこれら有機膜を積層する場合がある。
【０００７】
しかし、有機膜塗布の際にレジスト材料が低い箇所に流れてしまい、堰止部の高さを確保しにくく、また、堰止部の頂上部が平坦になり、また全体的にはドーム形状に近くなるため、インクの堰き止め効果が低いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第一基板と、前記第一基板上に形成された複数の着色層と、前記複数の着色層上に形成され、表示領域を構成する画素電極と、前記表示領域の周縁に形成された遮光層と、前記第一基板の周縁に形成されたシール材と、前記第一基板に対向して配置された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板に挟持された液晶層と、前記表示領域と前記シール材との間に形成された堰止部と、を備える液晶表示装置であって、前記堰止部は、第一の支持部と、前記第一の支持部上に形成され凹部を有する第二の支持部と、前記凹部上に形成された第三の支持部とからなり、  前記遮光層は前記表示領域と前記堰止部との間に形成されていることを特徴とする液晶表示装置で上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、堰止部全体としての形状を制御することで、遮光層を構成するインクの流れ出しを防止し、かつ、低コストで歩留りの良い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】
【００１０】
【図１】本発明による液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明による液晶表示装置を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図４】本発明の堰止構造を示す図２のＢ部分の拡大図である。
【図５】本発明の他の実施例による堰止構造の拡大図である。
【図６】本発明の効果を比較するための、従来の堰止部の構造を示す拡大図である。
【図７】本発明の効果を比較するための、従来の堰止部形成プロセスを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による液晶表示装置の実施の形態を、図面を参照し説明する。なおCOA型を例に説明する。
【００１２】
本発明による液晶表示装置の実施の形態を図１から図３を参照して説明する。また同一部分は同一符号で示す。
【００１３】
図１は本発明による液晶表示装置の構成を示す斜視図であり、図２は図１の液晶表示パネル部分を示す平面図である。また図３は図２の破線Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図であり、各着色層２４ａ、２４ｂ、２４ｃと堰止部との関係を示す。
【００１４】
液晶表示装置は表示領域２５を有するアレイ基板１１０と、このアレイ基板１１０に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板１２０と、を備え、アレイ基板１１０下面には光源となるLED等からなるバックライトユニット１３が配置される。
【００１５】
アレイ基板１１０はガラス等からなる基板（すなわち第一基板）１０と、この基板１０上に形成された着色層２４と図示しない配向膜を備えている。基板１０上には図示しない複数本の信号線及び走査線が多層薄膜を介して格子状に配置されている。また各走査線に沿って補助容量線が配列され、補助容量線と信号線がなすマス目上の画素開口にほぼ対応するよう、Indium-Tin-Oxide（以下ITOという）等の透明導電材料からなり表示領域２５を構成する画素電極３０が配設される。
【００１６】
走査線及び信号線の各交点部分には、画素電極３０を制御するためのスイッチング素子が形成され、スイッチング素子上に多層薄膜の一部であり有機絶縁膜である着色層２４が皮膜されている。
【００１７】
着色層２４はR、G、Bのうちのいずれかのレジストによって着色され、第一の着色層２４ａ、第二の着色層２４ｂ、第三の着色層２４ｃを形成している。
【００１８】
各着色層２４ａ、２４ｂ、２４ｃ上には画素電極３０が配される。画素電極３０は各着色層２４ａ、２４ｂ、２４ｃに形成されたスルーホール１５を介し、スイッチング素子と電気的に接続される。
【００１９】
ここで、スイッチング素子はゲート電極１４ｂ、ソース電極１４a、ドレイン電極１４ｃから構成される薄膜トランジスタ１４（以下TFTという）を用いる。ゲート電極１４ｂは走査線と、またソース電極１４aは信号線とそれぞれ電気的に接続される。
【００２０】
走査線と接続されたゲート電極１４ｂに電圧が印加されると、ソース電極１４aとドレイン電極１４ｃ間が導通し、TFT１４が一定期間オン状態になる。この期間に画像表示に必要な信号が信号線から供給され所定のタイミングで書き込まれる。
【００２１】
ドレイン電極１４ｃは画素電極３０と着色層２４の各着色層２４a、２４ｂ、２４ｃに形成されたスルーホール１５を介し電気的に接続される。
【００２２】
対向基板１２０はガラス等からなる透明基板（すなわち第二基板）２１を有し、アレイ基板１１０と対向に配置される。また対向基板１２０は液晶層７０側にITOからなる透明電極２２と図示しない配向膜を有する。
【００２３】
アレイ基板１１０と対向基板１２０とは表示領域２５の周縁である額縁領域においてシール材２６を用いて接合され、アレイ基板１１０と対向基板１２０とシール材２６とで囲まれた領域に液晶層７０が形成されている。
【００２４】
シール材２６は液晶層７０を封止し、シール材２６内側にはブラックマトリクス層が遮光層２７として配置される。
【００２５】
アレイ基板１１０と対向基板１２０間の距離はスペーサ３１によって保持される。スペーサ３１は樹脂からなり、所望する距離に合わせて３〜７μm程度の高さで形成されることが多い。
【００２６】
さらにアレイ基板１１０及び対向基板１２０の夫々液晶層７０側と反対に位置する面には図示しない偏光板が夫々配設されている。
【００２７】
以下、本実施の形態の特徴的部分である堰止部４０、インクジェット工法による遮光層２７の形成、及びその効果について図４から図７を参照し、詳細に説明する。なお同一部分は同一符号で示す。
【００２８】
図４は本実施例に係る、表示領域２５周縁に形成された堰止部４０の構造を示す拡大断面図である。
【００２９】
TFT１４を形成した後、第一基板１０上に第一着色層２４a、第二着色層２４ｂ、第三着色層２４ｃを順次形成するが、その際、各着色層２４の形成と同時に、同一材料にて堰止部４０を積層する。
【００３０】
すなわち、はじめに、第一着色層２４a形成と同時に、第一の支持部４０aを表示領域２５とシール材２６の間に形成する。その後、第一の支持部４０aの両端にかかるように第二の支持部４０bを形成する。
【００３１】
なお、第二の支持部４０bのうち、第一の支持部４０a上に形成され、かつ第一の支持部４０a上の表示領域２５側に形成された第二の支持部４０b部分を、第一の土手部２８aといい、第二の支持部４０bのうち、第一の支持部４０a上に形成され、かつ第一の支持部４０a上のシール材２６側に形成された第二の支持部４０b部分を、第二の土手部２８bという。
【００３２】
また、それぞれの第二の支持部４０ｂによって第一の支持部４０a上に構成される空間を、凹部４１ともいう。この凹部４１は、第二の支持部４０bに形成された凹みであればよく、例えば、第二の支持部４０bにハーフトーン露光マスクを使い、図５に示すように、他の第二の支持部４０bよりも低くすることで、凹部４１としてもよい。
【００３３】
かかる場合、例えば、０．５μmから１．０μm程度低くされていれば、本発明の効果は発揮される。
【００３４】
その後、第三の支持部４０cを凹部４１上に形成する。凹部４１の直上に形成された第三の支持部４０cは、第二の支持部４０bの真上に形成された第三の支持部４０cよりも、高さは低くなる。そのため、第三の支持部４０cは頂上部が凹形状となる。ここで、凹形状の深さは、例えば、０．２μmから１．５μmである。
【００３５】
なお、各支持部４０a、４０b、４０cは各着色層２４a、２４b、２４cと同一材料で同時に形成される。ここで、各着色層２４の高さは例えば、２．０μmから３．０μmである。一方、各支持部４０a、４０b、４０cの高さは、４０aは着色層２４aとほぼ同一の２．０μmから３．０μmになるが、支持部４０bを形成するレジストが流動するため、支持部４０bの高さは１．０μmから２．０μm程度となる。また、支持部４０cの高さは同様にレジストが流動するため、１．０μmから２．０μm前後となる。
【００３６】
ただし、以下に説明するよう、従来例と比較すると、堰止部４０の高さは、例えば１．１μmから２．５μm程度高く確保することができる。
【００３７】
その後、インクジェット工法により遮光性インクを塗布して焼成することにより遮光層２７が得られる。インクジェット工法で使用するインクはインクジェットで吐出する必要があるため、流動性の高い特性を有する。かかる場合、バンクを乗り越えて流れ出ることにより、不良を起こすことが一般的に知られている。
【００３８】
図６及び図７は従来技術を用いた場合のバンク（堰止部）を、本実施例と比較するための説明図である。
【００３９】
図６は一般的な三層積層構造であるが、頂上は平坦形状に近く、また全体的にはドーム形状となるため、インクジェット工法による遮光層塗布工程において、一旦インクが頂上を越えると一気に流れ出し不良に繋がる可能性がある。これに対し、本発明の堰止部４０は頂上が凹形状となっているため、インク流れ出しに対するマージンが広くなるという特徴がある。
【００４０】
また本発明の積層構造の特徴として、堰止部４０の高さを高くすることが可能であるため、さらにインク流れ出しに対するマージンを広くすることができる。これは、レジスト塗布工程によって積層構造を形成する場合、第二、第三の積層層となるに従って通常膜厚が薄くなる傾向があるからである。例えば、図７の従来例に示すように、厚さL1の第一着色層４０dパターン上に第二着色層４０eのレジストをL2の厚さで塗布した場合、積層部の膜厚は理想的にはL1+L2であるが、実際にはレジストの流動性によって高いところから低いところへレジストが移動するため、積層部の膜厚はL1+L2’となり、L2-L2’分だけ低くなる傾向がある。また、積層部以外の部分のレジストは増加するためL1’-L1の分だけ膜厚が厚くなる。第一層４０dおよび第二層４０eの積層上にさらに第三層４０fを形成する場合にはさらに膜厚が薄くなり、バンク（堰止部）の高さがほとんど増加しない。例えば、０．２μmから０．５μmとなる。
【００４１】
一方、本実施例に係る構造の場合、支持部４０bを配置することによって、その後のレジスト形成プロセス、すなわち第三層４０cのレジストが低い箇所へ流れることを防止するこができるため、堰止部４０の高さを高くすることが可能となる。本実施例では、比較例と比べ、１．１μmから２．５μm前後の高さを確保することができた。
【００４２】
こうして本発明の堰止構造を適用したところ、インクジェット工法による遮光性インクの流れ込みを防止することができ、歩留りの良い低コストな液晶表示装置を作製することができた。
【００４３】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０…第一基板
１３…バックライト
１４…スイッチング素子
１５…スルーホール
２１…第二基板
２２…透明電極
２４…着色層
２５…表示領域
２６…シール材
２７…遮光層
３０…画素電極
３１…スペーサ
４０…堰止部
４０a…第一の支持部
４０b…第二の支持部
４０c…第三の支持部
４１…凹部
７０…液晶層
１１０ …アレイ基板
１２０ …対向基板 
【図１】
2011221314.tif 000003
【図２】
2011221314.tif 000004
【図３】
2011221314.tif 000005
【図４】
2011221314.tif 000006
【図５】
2011221314.tif 000007
【図６】
2011221314.tif 000008
【図７】
2011221314.tif 000009