【手続補正書】
【提出日】平成22年3月8日(2010.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の基板と、
前記一対の基板間に狭持された液晶層と、
エネルギー線照射硬化型の材料を含有して表示画素領域を囲むように設けられ、前記一対の基板間に前記液晶層を封止するシール層と、
前記一対の基板のうちの一方の基板に設けられたＴＦＴ素子と、
前記ＴＦＴ素子が形成された基板に設けられたブラックマトリクス層と、
前記一対の基板のうちのいずれか一方に設けられたカラー表示用のカラーフィルタ層と
を備え、
前記シール層は、前記ブラックマトリクス層の一部に重なるように途切れなく連続的に形成され、
前記ＴＦＴ素子は前記表示画素領域のみならずその外側の額縁領域にも設けられ、
前記ブラックマトリクス層の一部が、前記額縁領域のＴＦＴ素子上に重なるように設けられている
液晶表示装置。
【請求項２】
前記カラーフィルタ層は、前記ＴＦＴ素子が設けられた基板とは反対側の基板に、前記シール層を避けるように設けられている
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】
前記カラーフィルタ層は、前記ＴＦＴ素子が設けられた基板に設けられている
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】
前記エネルギー線照射硬化型の材料はアクリル系材料である
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５】
前記シール層は熱重合型の材料をも含有する
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６】
前記熱重合型の材料はエポキシ系材料である
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７】
第１および第２の基板を用意する工程と、
前記第１の基板にＴＦＴ素子を表示画素領域およびその外側の額縁領域に形成する工程と、
前記第１の基板にブラックマトリクス層を、その一部が前記額縁領域のＴＦＴ素子上に重なるように形成する工程と、
前記第１または第２の基板のいずれかに、途切れなく連続した枠状のシール層を形成する工程と、
前記シール層の枠内に液晶を滴下する工程と、
前記第１および第２の基板を貼り合わせる工程と、
貼り合わされた状態の第１および第２の基板に対し、第２の基板の側からエネルギー線を照射して前記シール層を硬化させる工程と
を含み、
前記第１および第２の基板を貼り合わせた状態において、前記シール層が前記ブラックマトリクス層の一部に重なるようにする
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ここで、ＯＤＦ法について簡単に説明する。まず、画素基板と対向基板を用意する。画素基板上には縦横に交差して画素領域を画定する複数のゲート配線とデータ配線を形成する。上記ゲート配線とデータ配線の交差点にはＴＦＴ素子を形成し、上記ＴＦＴ素子と連結される画素電極を画素領域に形成する。
対向基板上には、上記ゲート配線、データ配線、及びＴＦＴ形成領域で光が漏れることを遮断するためのＢＭ層と、赤色、緑色及び青色のＣＦ層とを形成し、その上に共通電極を形成する。上記画素基板と対向基板上には、液晶の初期配向のため配向膜を形成する。
次に、画素基板上にシール剤を枠状に塗布したのち、この枠内に液晶を滴下して液晶層を形成する。このＯＤＦ法においては、通常ＵＶ硬化型（または熱硬化併用型）シール剤が用いられる。後工程のシール剤硬化工程時、貼り合わせ基板に液晶層が形成された状態でシール剤として熱硬化型シール剤を用いた場合、シール剤を加熱する間に漏れだして液晶が汚染されるおそれがあるからである。
次に、画素基板と対向基板を貼り合わせたのち、ＵＶ照射装置によりＵＶ光を照射し、上記シール剤を硬化することで、上記画素基板と対向基板とを接着する。その後、セル切断工程及び最終検査工程を行う。このように、ＯＤＦ法では、画素基板上に直接液晶を滴下した後、両基板を貼り合わせる。そのため、真空注入法に比べて液晶層を形成するのに短時間ですむという長所がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、互いに対向する一対の基板と、一対の基板間に狭持され、印加電圧に応じて表示画素領域内の配向方向が変化する液晶層と、エネルギー線照射硬化型の材料を含有して表示画素領域を囲むように設けられ、一対の基板間に液晶層を封止するシール層と、一対の基板のうちの一方の基板に設けられたＴＦＴ素子と、ＴＦＴ素子が形成された基板に設けられたブラックマトリクス層と、一対の基板のうちのいずれか一方に設けられたカラー表示用のカラーフィルタ層とを備え、シール層を、ブラックマトリクス層の一部に重なるように途切れなく連続的に形成するようにしたものである。ここで、ＴＦＴ素子は表示画素領域のみならずその外側の額縁領域にも設けられ、ブラックマトリクス層の一部が、額縁領域のＴＦＴ素子上に重なるように設けられている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１および第２の基板を用意する工程と、第１の基板にＴＦＴ素子を表示画素領域およびその外側の額縁領域に形成する工程と、第１の基板にブラックマトリクス層を、その一部が額縁領域のＴＦＴ素子上に重なるように形成する工程と、第１または第２の基板のいずれかに、途切れなく連続した枠状のシール層を形成する工程と、シール層の枠内に液晶を滴下する工程と、第１および第２の基板を貼り合わせる工程と、貼り合わされた状態の第１および第２の基板に対し、第２の基板の側からエネルギー線を照射してシール層を硬化させる工程とを含み、第１および第２の基板を貼り合わせた状態において、シール層がブラックマトリクス層の一部に重なるようにしたものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の液晶表示装置およびその製造方法では、ブラックマトリクス層がＴＦＴ素子が形成された基板に配置されているので、ブラックマトリクス層に妨げられることなく、シール層に対してエネルギー照射が行われる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
画素基板１１および後述する対向基板１２は、例えば、ガラスなどの透明（光透過性）材料により構成されている。画素基板１１には、複数のＴＦＴ素子を含むＴＦＴ素子層１６が形成され、このＴＦＴ素子層１６を覆うようにＢＭ層１７が形成されている。さらに、ＴＦＴ素子層１６およびＢＭ層１７の上に平坦化層１８、画素電極層１９および配向膜１３Ａがこの順で形成されている。一方、対向基板１２にはＣＦ層２０、共通電極２１および配向膜１３Ｂが形成されている。なお、ＴＦＴ素子層１６および画素電極層１９は、図面上では、画素間でつながっているように図示されているが、実際には各画素毎に分離配置されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ＴＦＴ素子層１６は、映像を表示する表示画素領域に配置された液晶層１４を駆動させるための駆動回路を構成するものであり、各表示画素毎に設けられている。このＴＦＴ素子層１６は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型または
ＮＭＯＳ（Negative polarity Metal Oxide Semiconductor）型のトランジスタや、キャ
パシタ（補助容量）などを含み、いわゆるアクティブ型の駆動回路を構成している。また、図示しないが、表示画素領域を囲む外周領域（いわゆる額縁領域）には、液晶表示装置を制御するためのＴＦＴ素子からなる制御回路が設けられている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
ＢＭ層１７は、表示画素以外の部分（例えば、ＴＦＴ素子層１６）を遮光するためのものである。光導入側から入射した光を選択的に遮光し、それ以外の光を光出射側へ透過させることができる。また、隣接するＣＦ層間（例えば、ＣＦ２０ＡとＣＦ２０Ｂとの境界）における混色を防止する機能も有する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
平坦化層１８は、ＴＦＴ素子層１６の凹凸を埋め平坦化する為に充分な厚みを有している。平坦化層１８の表面は略完全な平面状態にあり、その上に画素電極層１９が形成される。平坦化層１８は一般に無色透明である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
画素電極層１９は、液晶層１４に電圧を印加するための一方の電極であり、複数の画素電極によって構成される。画素電極は、マトリックスまたは千鳥状等の配列パターンとなるように各表示画素毎に分割配置されている。そして、各画素電極には、独立して個別に電位が供給されるようになっている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ＣＦ層２０は、赤色フィルタ２０Ａ、緑色フィルタ２０Ｂおよび青色フィルタ２０Ｃを含んで構成されており、これら３色のフィルタが交互に繰り返し配列されている。ＣＦ層２０は、例えば、感光性樹脂膜に対して、染料または顔料などを含む着色溶液を、直接噴射することによって形成されたものである。本実施の形態では、ＣＦ層２０は、対向基板１２側に、シール層１５の上面を避けて配置されている。すなわち、シール層１５の枠内にのみ形成されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
共通電極２１は、液晶層１４に電圧を印加するための他方の電極であり、画素電極層１９に対向する領域に連続的に延在している。そして、共通電極２１には、共通の電位が供給されるようになっている。この共通電極２１は、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）などの透明電極材料により構成されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
配向膜１３Ａ，１３Ｂは、液晶層１４を所定の配向状態となるように配向させるものである。配向膜１３Ａは、画素基板１１において、画素電極層１９を覆うように形成されている。一方、配向膜１３Ｂは、対向基板１２において、共通電極２１を覆うように形成されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
液晶層１４は、画素電極層１９と共通電極２１との間への電圧印加に応じて、配向状態を変化させることにより、入射光を変調させるものである。液晶モードは、特に限定されず、例えば、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence；電界制御複屈折）モ
ードあるいはＶＡ（Vertical Alignment；垂直配向）モード等とすることができる。また、液晶層１４には、任意の液晶材料を用いることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
シール層１５は、画素基板１１と対向基板１２との間に液晶層１４を封入するため、これらの基板間に設けられた空間をシール（封止）するものである。本実施の形態では、シール層１５は、液晶表示装置の外形寸法を縮小化するため、表示画素領域におけるＢＭ層１７の一部と重なるように配置されている。後述するが、シール層１５を構成する材料（シール剤）には、エネルギー線照射硬化型のシール剤が用いられる。例えば、ＵＶ硬化型のシール剤が好適である。シール層１５は、注入法において設けられる液晶注入口を有しておらず、途切れなく連続的に形成されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
画素基板１１にＢＭ層１７を形成するようにしたことにより、後述するＵＶ照射を行う場合に、ＵＶ光がＢＭ層１７によって妨げられることがない。したがって、シール層１５に対し充分ＵＶ照射を行うことができる。また、上記の額縁領域の制御回路を構成するＴＦＴ素子を覆うようにＢＭ層１７を形成してもよい。この場合には、この額縁領域のＴＦＴ素子に対するＵＶ照射を防止できる。したがって、この額縁領域のＴＦＴ素子の特性の劣化を防止することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
次に、図５に示したように、画素基板１１上の表示画素領域を囲むようにして、ＵＶ硬化型シール剤からなるシール層１５を枠状に、途切れなく連続的に形成する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
続いて、ＯＤＦ法により、画素基板１１に設けたシール層１５の内側に、液晶層１４を滴下形成する。液晶層１４はシール層１５の外側へ漏れ出すことを防止される。ここで、必要な液晶量は液晶セル内の容積から決定できる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
次に、図６（Ａ）に示す対向基板１２を、図６（Ｂ）に示す画素基板１１に対向配置し、真空中にて貼り合せを行なう。このとき、シール層１５とＢＭ層１７とは、その一部もしくは全部が重なり合った状態になっている。なお、対向基板１２を積層することで、液晶は一定の時間でセル全体に均一に充填される。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
その後、図７に示したように、対向基板１２側からＵＶ照射を行い、シール層１５を硬化する。このとき、ＢＭ層１７が画素基板１１側に配置されているので影になることがなく、シール剤を充分に硬化することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
また、シール層１５に熱硬化型シール剤を含有させるようにしてもよい。この場合には、ＵＶ照射と共に、加熱を行うことにより、シール剤の硬化時間を短縮することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図１に示したように、ＣＦ層２０はシール層１５を避けて配置することが好ましい。その場合には、ＵＶ光の透過率が１％未満であるＣＦ層２０によって、シール層１５が遮光されることを防止できる。したがって、図２に示した比較例のように、シール層１５を覆うようにＣＦ層２０（２０Ａ、２０Ｃ）を形成した場合に比べて、シール層１５を充分硬化することができる。すなわち、対向基板１２におけるシール層１５と対向する領域には、ＵＶ光を透過するパターンのみを配置することが好ましい。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ここで、上記のＵＶ照射を行う上で、ＣＦ層２０は、上記の配置に限らず、以下のように配置可能である。例えば、図３に示したように、ＣＦ層２０は、画素基板１１側に配置することも可能である。この場合には、シール層１５を避けてＣＦ層２０を配置する必要がない。ここで、一般的なＣＦ層の形成方法によれば、１色分の色フィルタのマスクを用い、各色フィルタ毎に（例えば、赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタ）、上記マスクを移動してパターン形成を行う。したがって、表示画素領域の外側にも、いわゆるダミーパターン２０Ａ、２０Ｃ（図２）が形成される。そのため、このダミーパターンによってＵＶ光が遮光され、シール層１５が充分硬化しない場合があった。そこで、ＣＦ層２０を画素基板１１側に配置することで、ダミーパターンを気にすることなくＵＶ光を照射することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
なお、本実施の形態では、シール層１５は、画素基板１１側に形成するようにしたが、対向基板１２側に形成してもよい。また、画素基板１１および対向基板１２には大判のガラス基板を用いてもよい。上記のガラス基板から複数の液晶パネルを作製する場合には、ガラス基板を切断して、それぞれの液晶パネルへと分割する。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置では、ＢＭ層１７を画素基板１１側に設けるようにしたので、シール層１５とＢＭ層１７とを重ねて配置した場合であっても、ＢＭ層１７に妨げられることなく、シール層１５に対してＵＶ照射を行うことができる。したがって、液晶表示装置の外形寸法を縮小化できるという効果を奏する。また、迅速かつ確実なシール層１５の硬化が可能となるため、信頼性に優れた表示品位の良い液晶表示装置を得ることができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
特に、シール層１５の上面を避けるようにＣＦ層２０を形成した場合には、ＵＶ光を、ＣＦ層２０によって遮光されることなく、シール剤に照射させることができる。したがって、シール剤を充分硬化させることができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
また、ＣＦ層２０を対向基板１２に配置した場合には、ＵＶ光が液晶層１４へ直接（透明基材、透明材料を除く）照射されることなく、ＣＦ層２０で概ね吸収される。したがって、ＣＦ層２０は液晶層１４の保護層として機能する。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
また、ＣＦ層２０を画素基板１１側に設けた場合には、シール層１５とＣＦ層２０とが重なるように配置された場合であっても、シール層１５を照射するＵＶ光が遮光されることがない。したがって、信頼性に優れた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
また、シール剤としてアクリル系の材料を用いた場合には、ＵＶ照射による硬化が可能となる。したがって、信頼性に優れた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を表す断面図である。
【図２】比較例に係る液晶表示装置の概略構成を表す断面図である。
【図３】変形例に係る液晶表示装置の概略構成を表す断面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造工程を表す斜視図である。
【図５】図４に続く工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く工程を表す断面図である。
【図８】従来の液晶表示装置の概略構成を表す断面図である。