(57)【要約】 【課題】  封止材の構成成分が液晶中に溶出ないし流出したことに起因して生じるコントラストむらを低減させることが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、一対の基板１０，２０間に液晶５０が挟持されてなる液晶表示装置であって、一対の基板１０，２０を貼合せするとともに、液晶５０を基板内に封止するシール材５２を備え、該シール材５２は液晶注入口５５を含んでなり、該液晶注入口５５が硬化材料を主体として構成された封止材５４にて封止されてなる一方、シール材５２にて封止された液晶５０には、封止材５４を構成する成分の少なくとも１つが、シール材５２の内側に形成された液晶層の略全体に分散されてなることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール材を介して貼り合わされてなる一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示装置であって、
前記シール材は液晶を注入するための液晶注入口を含んでなり、
該液晶注入口は、硬化材料を主体として構成された封止材にて封止されてなり、
前記液晶には、前記封止材を構成する成分の少なくとも１つが、前記シール材の内側に形成された液晶層の略全体に分散されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶に混入された成分が、エポキシ成分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】
前記液晶に混入された成分が、アクリル成分であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶に混入された成分が、ウレタン成分であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶に混入された成分が、イソシアネート基を有する成分であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶に混入された成分が、前記液晶層において略均一に分散されてなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
シール材を介して貼り合わされてなる一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記一対の基板を構成する一方の基板に、液晶注入口を含む形にてシール材を形成するシール材形成工程と、
該シール材を形成した基板と他方の基板とを、前記シール材を介して貼り合わせる貼合せ工程と、
液晶組成物を作成する液晶組成物作成工程と、
前記貼り合わせた基板の液晶注入口から前記液晶材料を真空注入する液晶注入工程と、
前記液晶の注入後、前記液晶注入口を封止材にて封止する封止工程と、を含み、
前記液晶組成物作成工程は、液晶材料に前記封止材を構成する材料を混ぜ合わせる工程であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置として、下基板と上基板とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材を介して貼合され、これら一対の基板間に液晶が封入された構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−９８５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された液晶表示装置によると、一対の基板を貼合せするシール材において、該基板間に液晶を注入するための注入口が形成されており、その製造プロセスは、基板を貼り合わせた後に注入口から液晶を注入し、その後、注入口を封止材にて封止するものである。ここで、封止材としてはエポキシ樹脂等の硬化性樹脂を用いるのが一般的である。しかしながら、このような硬化性樹脂からなる封止材を用いると、該封止材から液晶中に封止材を構成する成分（未硬化成分等）が溶出ないし流出する場合があり、それに起因して特に注入口周辺においてコントラストむらが生じる場合があった。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、封止材の構成成分等が液晶中に溶出ないし流出したことに起因して生じるコントラストむらを低減させることが可能な液晶表示装置とその製造方法、並びにそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、シール材を介して貼り合わされてなる一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示装置であって、前記シール材は液晶を注入するための液晶注入口を含んでなり、該液晶注入口は、硬化材料を主体として構成された封止材にて封止されてなり、前記液晶には、前記封止材を構成する成分の少なくとも１つが、前記シール材の内側に形成された液晶層の略全体に分散されてなることを特徴とする。
【０００６】
一般的に、封止材の未硬化成分等に代表される封止材の構成成分が、液晶中に溶出ないし流出したことに起因するコントラストむらの発生を防止ないし抑制する方法としては、封止材の種類や、硬化条件の最適化等が考えられる。しかしながら、本発明者が検討を行ったところ、このような方法によっては溶出する未硬化成分等を完全になくすことは困難で、上記コントラストむらを十分に抑制することができないことが分かった。
【０００７】
そこで、本発明のように、封止材を構成する成分の少なくとも１つを液晶層の略全体に分散させる構成としたところ、液晶注入口付近（封止材形成領域付近）以外の領域においてもコントラスト変化が生じることとなり、したがってシール材の内側全体（つまり液晶層全体）でコントラストを略均一化することができ、全体としてコントラストむらを低減させることができたのである。その結果、封止材の種類や硬化条件によらず、表示領域全体としてコントラストむらの少ない液晶表示装置を提供することが可能となった。
【０００８】
前記液晶に混入された成分は、前記封止材と同一又は略同一の成分、若しくは前記封止材の構成成分の一部であって、例えばエポキシ成分等を液晶に混入することができる。その他にも、封止材に含まれるアクリル成分やウレタン成分を液晶に混入することもでき、さらにはウレタン樹脂を合成する際の副生成物であるイソシアネート基を有する成分を液晶に混入することもできる。
【０００９】
また、前記液晶に混入された成分が、前記液晶層において略均一に分散されてなるものとすることができる。本発明は、液晶注入口を封止する封止材から液晶層に溶出する成分により生じ得るコントラストむらを抑制することを目的としており、その観点から、液晶層の全体に上記封止材構成成分の少なくとも一部を均一に分散させることで、コントラストむらの発生を一層効果的に防止ないし抑制することができるようになる。
【００１０】
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法は、シール材を介して貼り合わされてなる一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示装置の製造方法であって、前記一対の基板を構成する一方の基板に、液晶注入口を含む形にてシール材を形成するシール材形成工程と、該シール材を形成した基板と他方の基板とを、前記シール材を介して貼り合わせる貼合せ工程と、液晶組成物を作成する液晶組成物作成工程と、前記貼り合わせた基板の液晶注入口から前記液晶材料を真空注入する液晶注入工程と、前記液晶の注入後、前記液晶注入口を封止材にて封止する封止工程と、を含み、前記液晶組成物作成工程は、液晶材料に前記封止材を構成する材料を混ぜ合わせる工程であることを特徴とする。このような方法により上記液晶表示装置を好適に作成することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の電子機器は、上記本発明の液晶表示装置を備えることを特徴とする。このような構成の電子機器は、コントラストむらの少ない、視認性に優れた表示部を備える電子機器となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［液晶表示装置］
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の液晶表示装置の一実施の形態としての液晶表示装置１００について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図３は、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図４は、液晶表示装置の部分拡大断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１３】
図１及び図２において、本実施の形態の液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、製造時において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後に液晶を注入するための液晶注入口５５を備えており、該液晶注入口５５は液晶注入後に封止材５４により封止されている。
【００１４】
シール材５２は、本実施形態では紫外線を照射することにより硬化する光硬化材料、例えばエポキシアクリル系のものを用いているが、その他にもエポキシ系の熱硬化材料等の硬化材料を用いることも可能である。また、封止材５４は、本実施形態では紫外線を照射することにより硬化する光硬化材料としてエポキシウレタン系のものを用いて構成されているが、その他にもエポキシアクリル系のものを用いても良い。
【００１５】
シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００１６】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
【００１７】
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００１８】
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００１９】
画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
【００２０】
図４は液晶表示装置１００の部分拡大断面図であって、ガラス基板１０’を主体として構成されるＴＦＴアレイ基板１０上には、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を主体とする透明電極にて構成された画素電極９がマトリクス状に形成されており（図３参照）、これら各画素電極９に対して画素スイッチング用のＴＦＴ３０（図３参照）がそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極９が形成された領域の縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０がデータ線６ａおよび走査線３ａに対して接続されている。すなわち、データ線６ａは、コンタクトホール８を介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ａに電気的に接続され、画素電極９は、コンタクトホール１５及びドレイン電極６ｂを介してＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域に電気的に接続されている。なお、画素電極９の表層にはポリイミドを主体として構成される膜に対してラビング処理を行った配向膜１２が形成されている。
【００２１】
一方、対向基板２０においては、対向基板側のガラス基板２０’上であって、ＴＦＴアレイ基板１０上の画素電極９の縦横の境界領域と対向する領域に、ブラックマトリクスまたはブラックストライプと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側にはＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成されている。また、対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成されている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶５０がシール材５２（図１参照）により基板内に封入されている。
【００２２】
シール材５２（図１参照）により基板内に封入された液晶５０には、封止材５４を構成する成分が、若しくは封止材５４を構成する成分の少なくとも一部が混入されている。本実施の形態では、封止材５４がエポキシウレタン系の材料にて構成されてなるため、液晶５０にはウレタン成分が含有されている。なお、ウレタン成分以外にも、例えばエポキシ成分、ウレタン樹脂を合成する際の副生成物であるイソシアネート基を有する成分等を、また封止材５４をエポキシアクリル系の材料にて構成した場合には、アクリル成分等を混入させることもできる。
【００２３】
したがって、本実施の形態の液晶表示装置１００では、シール材２５で封止された領域（液晶層）の略全体に、封止材５４を構成する成分の少なくとも１つが分散された構成となっている。その結果、液晶注入口５５付近において、封止材５４の構成成分が液晶５０に溶出ないし流出し、コントラストむらを生じせしめる不具合発生が防止ないし抑制されている。つまり、液晶注入口５５付近以外の領域においても、上記混入成分の影響によりコントラスト変化が生じることとなり、シール材５２の内側全体（つまり液晶層全体）でコントラストが略均一化され、封止材５４の種類や硬化条件によらず、表示領域全体としてコントラストむらの少ない表示を提供可能とされている。なお、上記混入成分は、シール材５２にて囲まれた領域（液晶層）全体に均一に分散されている。
【００２４】
次に、上記液晶表示装置１００は以下のような製造方法により作成される。
まず、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを作成する。ここでは、ガラス基板１０’上にＴＦＴ３０、画素電極０、配向膜１２等を形成してＴＦＴアレイ基板１０を作成する一方、ガラス基板２０’上に遮光膜２３、対向電極２１、配向膜２２等を形成して対向基板２０を作成する。
【００２５】
そして、これらＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の少なくとも一方、ここでは対向基板２０の配向膜形成側にシール材を形成する。具体的には、一部が液晶注入口として開口する枠状のシール材を、印刷法、ディスペンサー法、インクジェット法等により形成する。次に、形成したシール材を介してＴＦＴアレイ基板１０をアライメントしつつ貼り合わせる。
【００２６】
一方、液晶層５０を構成する液晶組成物の作成を行う。ここでは、所定の液晶材料に対して、シール材に形成した液晶注入口を封止するための封止材料（硬化材料）を混ぜ合わせて液晶組成物を作成するものとしている。
【００２７】
このようにして作成した液晶組成物は、上記貼り合わせた基板の内部に真空注入される。つまり、液晶注入口を介して液晶組成物を真空注入し、さらに封止材により注入口を封止して本実施の形態の液晶表示装置１００を得ることができる。
【００２８】
［電子機器］
次に、上記実施形態で示した液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図５は携帯電話の一例を示した斜視図である。図５において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。このような電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置を備えたものであるので、コントラストむらの少ない表示品質に優れた電子機器となる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、本実施形態では、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置を例として説明したが、ＴＦＤを用いたアクティブマトリクスタイプ、あるいはパッシブマトリクスタイプの液晶表示装置にも本発明の構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施形態を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図。
【図２】図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図。
【図３】同、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図４】同、液晶表示装置の部分拡大断面図。
【図５】本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…下側基板（ＴＦＴアレイ基板）、２０…上側基板（対向基板）、５０…液晶層（液晶）、５２…シール材、５４…封止材、５５…液晶注入口、１００…液晶表示装置
【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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