(57)【要約】【課題】製造歩留まりの低下を招くことなく、良好な品質の液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  液晶材料を注入するための注入口１１１を確保するとともにアクティブエリアを囲むシール部１１５に配置されアレイ基板と対向基板とを貼り合わせるシール材１１０を備え、平坦化膜には、注入口１１１を挟んで対向するシール部１１５Ａ及び１１５Ｂに向かって延在する複数列の溝２４２が形成され、注入口１１１を規定するシール部１１５の内縁１１５ＩＮに沿って少なくとも溝間に配置されシール材１１０の広がりを阻止する阻止パターン１４０を備えたことを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示画素によって構成されたアクティブエリアを備え、
基板上に配置された平坦化膜と、この平坦化膜上において前記表示画素のそれぞれに配置された画素電極とを備えた第１基板と、
前記画素電極のそれぞれに対向した対向電極を備えた第２基板と、
液晶材料を注入するための注入口を確保するとともに前記アクティブエリアを囲むシール部に配置され、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶材料からなる液晶層と、を備え、
前記平坦化膜には、前記注入口を挟んで対向する前記シール部に向かって延在する複数列の溝が形成され、
さらに、前記注入口を規定する前記シール部の内縁に沿って少なくとも溝間に配置され、前記シール材の広がりを阻止する阻止パターンを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記阻止パターンは、前記平坦化膜に形成された溝パターンであ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】
前記阻止パターンは、突起パターンであ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】
前記突起パターンは、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持されたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記突起パターンは、前記第１基板と前記第２基板との間でギャップを形成するように配置されたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１基板または前記第２基板は、前記突起パターンを備え、さらに、アクティブエリアにおいて画素毎に配置されたカラーフィルタ層を備え、
前記突起パターンは、前記カラーフィルタ層と同一材料によって形成されたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記カラーフィルタ層は、複数の着色樹脂からなり、
前記突起パターンは、複数の着色樹脂を積層することによって形成されたことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記阻止パターンは、前記シール部の内縁に沿って連なった突起パターンであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、特に、一対の基板を貼り合わせるシール材の広がりを抑える構造を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面表示装置として代表的な液晶表示装置は、シール材を介して貼り合わせられたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持して構成された液晶表示パネルを備えている。この液晶表示パネルは、マトリクス状の表示画素によって構成されたアクティブエリアを備えている。
【０００３】
シール材は、液晶材料を注入するための注入口を確保するように配置されている。液晶層は、アレイ基板と対向基板との間の間隙に注入口から液晶材料を注入した後に、封止材によって注入口を封止することによって形成されている。このような構成の液晶表示パネルにおいて、余分な量の封止材が注入口からアクティブエリアに侵入し、画素欠陥を生ずる課題がある。
【０００４】
このような課題に対して、基板の表面における注入口のアクティブエリアよりも外側の部分に封止材の流れ込みを阻止するための溝を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２１４６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような技術により、封止材のアクティブエリアへの流れ込みを抑制することは可能であるが、シール材の過剰な広がりを抑制することは困難である。すなわち、シール材は、一方の基板に塗布された後、他方の基板を対向配置した状態で加圧されるため、延在する方向に直交する方向（すなわちシール材の幅方向）に広がる。特に注入口においては、上述したような溝を設けたことにより、溝と対向する基板との間のギャップが拡大される一方で溝が形成されていない部分（例えば溝間）と対向する基板との間のギャップが見かけ上小さくなる。シール材は、毛細管現象によりギャップの小さい領域に向かって広がりやすいため、溝間に沿って流れ込む傾向にある。このようなシール材の広がりは、ある程度考慮されているが、過剰な広がりは、注入口の縮小を招く。
【０００６】
注入口が縮小すると、液晶材料の注入不良や注入時間のばらつきといった課題が生ずる。このため、液晶表示パネルの品質及び製造歩留まりに著しい悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、製造歩留まりの低下を招くことなく、良好な品質の液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の態様による液晶表示装置は、
複数の表示画素によって構成されたアクティブエリアを備え、
基板上に配置された平坦化膜と、この平坦化膜上において前記表示画素のそれぞれに配置された画素電極とを備えた第１基板と、
前記画素電極のそれぞれに対向した対向電極を備えた第２基板と、
液晶材料を注入するための注入口を確保するとともに前記アクティブエリアを囲むシール部に配置され、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶材料からなる液晶層と、を備え、
前記平坦化膜には、前記注入口を挟んで対向する前記シール部に向かって延在する複数列の溝が形成され、
さらに、前記注入口を規定する前記シール部の内縁に沿って少なくとも溝間に配置され、前記シール材の広がりを阻止する阻止パターンを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、製造歩留まりの低下を招くことなく、良好な品質の液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置、特に液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１００を備えている。すなわち、液晶表示パネル１００は、一対の基板すなわちアレイ基板（第１基板）２００及び対向基板（第２基板）３００と、アレイ基板２００と対向基板３００との間に保持された液晶層４００と、によって構成されている。これらのアレイ基板２００と対向基板３００とは、シール材１１０によって貼り合わせられ、これらの間に液晶層４００を保持するための所定のギャップを形成する。液晶表示パネル１００は、シール材１１０によって囲まれた内側に画像を表示するアクティブエリア１２０を備えている。このアクティブエリア１２０は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。
【００１２】
アレイ基板２００は、アクティブエリア１２０において、表示画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）と、表示画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）と、各表示画素ＰＸにおける信号線Ｘと走査線Ｙとの交差部に配置されたスイッチ素子２２０と、各表示画素ＰＸのスイッチ素子２２０に接続された画素電極２３０と、を備えている。
【００１３】
スイッチ素子２２０のゲート電極２２２は、走査線Ｙに接続されている（あるいは、ゲート電極２２２は、走査線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチ素子２２０のソース電極２２５は、信号線Ｘに接続されている（あるいは、ソース２２５は、信号線Ｘと一体的に形成されている）。スイッチ素子２２０のドレイン電極２２７は、画素電極２３０に接続されている。
【００１４】
対向基板３００は、アクティブエリア１２０において、複数の表示画素ＰＸに共通の対向電極３３０を備えている。
【００１５】
また、液晶表示パネル１００は、アクティブエリア１２０の外側に位置する外周部１３０に配置された接続部１３１を備えている。この接続部１３１は、信号供給源として機能する駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板と接続可能である。図１に示した例では、接続部１３１は、対向基板３００の端部３００Ａより外方に延在したアレイ基板２００の延在部２００Ａ上に配置されている。
【００１６】
アクティブエリア１２０に配置された走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）のそれぞれは、外周部１３０を経由して接続部１３１に接続されている。また、信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）のそれぞれも同様に、外周部１３０を経由して接続部１３１に接続されている。
【００１７】
次に、アレイ基板２００及び対向基板３００の構造をより詳細に説明する。
【００１８】
図２に示すように、アレイ基板２００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１０を用いて形成される。スイッチ素子２２０は、例えば、アモルファスシリコン膜や多結晶シリコン膜などの半導体層２２１を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。このスイッチ素子２２０は、平坦化膜２４０である有機絶縁膜（ハードレジンコート）などの絶縁膜によって覆われている。
【００１９】
画素電極２３０は、平坦化膜２４０上に配置され、平坦化膜２４０などの絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介してスイッチ素子２２０のドレイン電極２２７と電気的に接続されている。バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。また、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やモリブデン（Ｍｏ）などの光反射性を有する導電性部材によって形成されている。
【００２０】
対向基板３００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板３１０を用いて形成される。
【００２１】
カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネル１００は、複数種類の画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素ＰＸＲ、緑（Ｇ）を表示する緑色画素ＰＸＧ、青（Ｂ）を表示する青色画素ＰＸＢを有している。
【００２２】
図２に示した実施の形態においては、対向基板３００は、アクティブエリア１２０において、絶縁基板３１０の一方の主面（表面）上に、表示画素ＰＸ毎に配置されたカラーフィルタ層３２０(Ｒ、Ｇ、Ｂ)を備えている。これらのカラーフィルタ層３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）にそれぞれ着色された複数の着色樹脂によって形成されている。すなわち、対向基板３００は、絶縁基板３１０上に、赤色画素ＰＸＲに対応して赤色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる赤色カラーフィルタ層３２０Ｒを備え、緑色画素ＰＸＧに対応して緑色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる緑色カラーフィルタ層３２０Ｇを備え、さらに、青色画素ＰＸＢに対応して青色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる青色カラーフィルタ層３２０Ｂを備えている。
【００２３】
また、対向基板３００は、アクティブエリア１２０を囲むように配置された枠状の遮光膜３２５を備えている。この遮光膜３２５は、例えば、黒色の樹脂材料によって形成されている。対向電極３３０は、アクティブエリア１２０において、カラーフィルタ層３２０上に配置されている。この対向電極３３０は、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。
【００２４】
これらのアレイ基板２００及び対向基板３００の表面は、液晶層４００に含まれる液晶分子の配向を制御するための配向膜２５０及び３５０によってそれぞれ覆われている。また、アレイ基板２００及び対向基板３００の外面には、それぞれ液晶層４００の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板２６０及び３６０が設けられている。
【００２５】
ところで、図１に示すように、シール材１１０は、液晶材料を注入するための注入口１１１を確保した状態でアレイ基板２００と対向基板３００との間に配置される。すなわち、シール材１１０は、例えば熱硬化性樹脂などの樹脂材料によって形成され、液晶表示パネル１００を構成する一方の基板、例えばアレイ基板２００のアクティブエリア１２０を囲むとともに注入口１１１を形成するように塗布される。その後、他方の基板、例えば対向基板３００をアレイ基板２００に対向配置した状態で、一対の基板を貼り合わせる方向に加圧しながら加熱する。これにより、シール材１１０が硬化し、アレイ基板２００と対向基板３００とが貼り合わせられる。その後、さらに、注入口１１１から液晶材料を注入する。その後、封止材１１２として、例えば紫外線硬化型樹脂などの感光性樹脂を注入口１１１に塗布し、紫外線を照射することにより液晶材料が封止される。これにより、アレイ基板２００と対向基板３００との間に保持された液晶層４００が形成される。
【００２６】
次に、注入口１１１及びその付近の構造についてより詳細に説明する。
【００２７】
図３及び図４に示すように、液晶表示パネル１００は、アクティブエリア１２０と、このアクティブエリア１２０を囲むシール部１１５と、を備えている。シール材１１０は、シール部１１５に配置されている。シール部１１５は、注入口１１１を確保するように形成されている。
【００２８】
アレイ基板２００に備えられた平坦化膜２４０は、少なくともアクティブエリア１２０を覆うように配置されている。この平坦化膜２４０には、注入口１１１付近において、複数列の溝２４２が形成されている。これらの溝２４２は、注入口１１１を挟んで対向するシール部１１５Ａ及び１１５Ｂに向かって延在している。すなわち、シール部１１５は、一連のループ状に形成されている。このシール部１１５の両端部１１５Ａ及び１１５Ｂは、液晶表示パネル１００の端部１００Ｅに引き出されており、注入口１１１を確保するために所定の間隔をおいて対向配置されている。
【００２９】
溝２４２は、シール部１１５の両端部１１５Ａ及び１１５Ｂに向かって略直線的に形成されており、注入口１１１から注入される液晶材料の流れる方向に対して略直交している。溝２４２のそれぞれは、所定間隔をおいて略平行に配置されている。
【００３０】
このような構成により、液晶材料の注入過程において、液晶材料に異物が混入した場合であっても、異物が溝２４２に捕らえられ、液晶表示パネル１００の内部（つまりアクティブエリアやその周辺の配線上）への異物の進入を抑制することができる。しかも、このような構成により、注入口１１１に封止材１１２を塗布した際に、封止材１１２が液晶表示パネル１００の内部に必要以上に入り込むことを防止することができる。
【００３１】
一方で、シール部１１５に配置されたシール材１１０は、アレイ基板２００と対向基板３００とが加圧された際に広がる。このとき、シール材１１０は、毛細管現象によりアレイ基板２００と対向基板３００との間の狭ギャップ領域に流れ込みやすい。図４に示した例では、シール材１１０は、平坦化膜２４０と遮光膜３２５とで形成されるギャップに沿って広がりやすい。
【００３２】
そこで、この実施の形態では、注入口１１１を規定するシール部１１５の内縁１１５ＩＮに沿ってシール材１１０の広がりを阻止する阻止パターン１４０を備えている。この阻止パターン１４０は、少なくとも溝２４２の間に配置されている。
【００３３】
このような阻止パターン１４０を備えたことにより、液晶材料の注入過程において、注入口１１１を縮小するようなシール材１１０の広がりを抑制することが可能となる。また、注入口１１１の縮小による液晶材料の注入不良や注入時間のばらつきが抑制され、液晶表示パネル１００の品質及び製造歩留まりを改善することができる。
【００３４】
次に、上述した阻止パターン１４０の具体的な構成例について説明する。
【００３５】
（構成例１）
図５及び図６に示すように、構成例１に係る阻止パターン１４０は、平坦化膜２４０に形成された溝パターンである。すなわち、このような形状の阻止パターン１４０は、注入口１１１において、隣接する溝２４２をつなぐようにシール部１１５の内縁１１５ＩＮに沿って配置されている。
【００３６】
このため、注入口１１１付近において、アレイ基板２００側の平坦化膜２４０と対向基板３００との間のギャップと比較して、阻止パターン１４０と対向基板３００との間のギャップが拡大し、毛細管現象によるシール材１１０の注入口１１１側へ広がりを抑制することが可能となる。
【００３７】
このような構成例１によれば、注入口１１１がシール材１１０の広がりによって縮小することを防止することができ、液晶材料の注入不良や注入時間のばらつきといった課題を解消することが可能となる。したがって、製造歩留まりの低下を招くことなく、品質の良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００３８】
（構成例２）
図７に示すように、構成例２に係る阻止パターン１４０は、突起パターンである。すなわち、このような形状の阻止パターン１４０は、注入口１１１において、隣接する溝２４２をつなぐようにシール部１１５の内縁１１５ＩＮに沿って配置されている。
【００３９】
阻止パターン１４０は、アレイ基板２００とこれに対向する対向基板３００との間に挟持されていても良い。すなわち、図８Ａに示した例では、阻止パターン１４０は、アレイ基板２００側の平坦化膜２４０及び対向基板３００側の遮光膜３２５に接している。このため、注入口１１１付近において、シール材１１０の注入口１１１側へ広がりを確実に阻止することが可能となる。
【００４０】
また、阻止パターン１４０は、アレイ基板２００と対向基板３００との間でギャップを形成するように配置されていても良い。すなわち、図８Ｂに示した例では、阻止パターン１４０は、対向基板３００側の遮光膜３２５上に配置されており、対向基板３００側の平坦化膜２４０との間にギャップＧを形成している。このため、注入口１１１付近において、阻止パターン１４０とこれに対向する基板との間の狭ギャップ領域が形成され、注入口１１１側に広がるシール材１１０を毛細管現象によりこの狭ギャップ領域で留めることが可能となる。
【００４１】
このような構成例２によれば、注入口１１１がシール材１１０の広がりによって縮小することを防止することができ、液晶材料の注入不良や注入時間のばらつきといった課題を解消することが可能となる。したがって、製造歩留まりの低下を招くことなく、品質の良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００４２】
なお、阻止パターン１４０とともにカラーフィルタ層３２０が同一基板上に備えられている構成においては、阻止パターン１４０は、カラーフィルタ層３２０と同一材料によって形成しても良い。図８Ａ及び８Ｂに示した例では、対向基板３００は、阻止パターン１４０及びカラーフィルタ層３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を備えている。このような構成例２では、阻止パターン１４０は、カラーフィルタ層３２０(Ｒ、Ｇ、Ｂ)の少なくとも１つを用いて形成しても良い。
【００４３】
また、アレイ基板２００がアクティブエリア１２０において画素ＰＸ毎に配置されたカラーフィルタ層３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を備えたカラーフィルタ・オン・アレイ（ＣＯＡ）構造を採用した場合には、阻止パターン１４０は、アレイ基板２００側に備えられても良い。
【００４４】
このような阻止パターン１４０は、カラーフィルタ層３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に限らず他の絶縁層を用いて形成しても良い。カラーフィルタ層以外の絶縁層を用いて阻止パターン１４０を形成する場合、必ずしも阻止パターン１４０とカラーフィルタ層３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）とが同一基板に備えられていなくても良い。
【００４５】
このように、カラーフィルタ層をはじめとする絶縁層を用いて阻止パターンを形成することにより、阻止パターン１４０を形成するための別途の工程が不要となり、製造コストの増大を抑制することができる。
【００４６】
また、阻止パターン１４０は、複数の着色樹脂を積層することによって形成しても良い。このような構成によれば、阻止パターン１４０と対向する基板との間のギャップは、阻止パターン１４０の高さによって調整可能である。
【００４７】
（構成例３）
図９に示すように、構成例３に係る阻止パターン１４０は、注入口１１１において、シール部１１５の内縁１１５ＩＮに沿って連なった突起パターンである。この阻止パターン１４０は、図８Ａに示したように、アレイ基板２００とこれに対向する対向基板３００との間に挟持されていても良いし、図８Ｂに示したように、アレイ基板２００と対向基板３００との間でギャップを形成するように配置されていても良い。
【００４８】
このような構成例３によれば、注入口１１１がシール材１１０の広がりによって縮小することを防止することができ、液晶材料の注入不良や注入時間のばらつきといった課題を解消することが可能となる。したがって、製造歩留まりの低下を招くことなく、品質の良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００４９】
なお、この発明は、上記実施形態そのまま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わ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わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルの構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示パネルにおいて、注入口及びその付近の構造を概略的に示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示した液晶表示パネルをＡ−Ａ線で切断した構造を示す概略的に示す断面図である。
【図５】図５は、構成例１に係る阻止パターンの構造を概略的に示す平面図である。
【図６】図６は、図５に示した液晶表示パネルをＢ−Ｂ線で切断した構造を示す概略的に示す断面図である。
【図７】図７は、構成例２に係る阻止パターンの構造を概略的に示す平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図７に示した液晶表示パネルをＣ−Ｃ線で切断した構造を示す概略的に示す断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図７に示した液晶表示パネルをＣ−Ｃ線で切断した他の構造を示す概略的に示す断面図である。
【図９】図９は、構成例３に係る阻止パターンの構造を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
ＰＸ…表示画素
Ｙ…走査線
Ｘ…信号線
１００…液晶表示パネル
１００Ｅ…端部
１１０…シール材
１１１…注入口
１１２…封止材
１１５…シール部
１１５ＩＮ…内縁
１２０…アクティブエリア
１３０…外周部
１４０…阻止パターン
２００…アレイ基板
２１０…絶縁基板
２２０…スイッチ素子
２３０…画素電極
２４０…平坦化膜
２４２…溝
２６０…偏光板
３００…対向基板
３１０…絶縁基板
３２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…カラーフィルタ層
３２５…遮光膜
３３０…対向電極
４００…液晶層
【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】
2008015371.tif 000007
【図６】
2008015371.tif 000008
【図７】
2008015371.tif 000009
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2008015371.tif 000011
【図９】
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