(57)【要約】【課題】  本発明は、単純マトリクス液晶表示装置において、画面の白抜けや黒筋が生じるといった表示むらを防止できるようにすることを目的とする。 【解決手段】  本発明は、 ガラス基板と電極部１２と配向膜１４とをそれぞれ有する第１の基板１および第２の基板が対向配置され、これらの間に液晶が封入されてなり、前記電極部１２が、表示画面領域１０に形成された表示部電極群１２ａと、表示画面領域１０の少なくとも１辺の外方に表示部電極群１２ａを引き出す引き出し電極群１２ｂと、表示画面領域１０の外側に形成された外側電極群１２ｃとからなり、表示画面領域１０の引き出し電極群１２ｂが形成されていない辺１０ａ，１０ｂの外側では、外側電極群１２ｃの周縁部分が配向膜１４に被覆されているものである。 【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、ガラス基板上に形成された電極部と、該電極部上に形成された配向膜とをそれぞれ有する第１の基板および第２の基板を備え、該第１の基板と第２の基板とが対向配置されてそれらの間に液晶が封入されてなり、前記電極部が、表示画面領域に形成された表示部電極群と、表示画面領域の少なくとも１辺の外方に前記表示部電極群を引き出す引き出し電極群と、前記表示画面領域の外側に形成された外側電極群とからなっており、前記表示画面領域の引き出し電極群が形成されていない辺の外側では、前記外側電極群の周縁部分が前記配向膜に被覆されていることを特徴とする液晶表示装置。 
【請求項２】
第１の基板および第２の基板の一方または両方のガラス基板上の前記電極部と配向膜との間に絶縁膜層が形成されており、該絶縁膜層の表示画面領域外の周縁部分が前記配向膜に被覆されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 
【請求項３】
第１の基板および第２の基板のいずれか一方にカラーフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１または２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、カラーＳＴＮ型液晶表示装置などの単純マトリクス液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単純マトリクス液晶表示装置は、概略、Ｘ方向のストライプ透明電極群が形成されたガラス基板（第１の基板）と、Ｙ方向のストライプ透明電極群が形成されたガラス基板（第２の基板）とで液晶層を挟んだ構成のものである。
図６〜１０は、従来のカラーＳＴＮ型液晶表示装置の例を示したもので、図６は第１の基板３１の一部構成を示す平面図、図７は第２の基板３２の一部構成を示す平面図である。また図８〜１０は、第１の基板３１と第２の基板３２とで液晶層３３を挟んで構成した液晶セルの断面図であり、図８は、図６および７中のＡ−Ａ線に沿う断面図、図９はＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１０はＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図中符号３４は封止材である。 
【０００３】
第１の基板３１は、ガラス基板４１上に電極部４２が形成され、その上に絶縁材料からなる絶縁膜層４３が形成され、その上に配向膜４４が形成されている。電極部４２はストライプ状の透明電極群で構成されており、表示画面領域に形成された表示部透明電極群４２ａと、表示画面領域の対向する２辺の外方にそれぞれ表示部透明電極群４２ａを引き出す引き出し透明電極群４２ｂと、表示画面領域の外側に形成された外側透明電極群４２ｃとからなっている。
第２の基板３２は、ガラス基板５１上にカラーフィルター層５５が形成され、その上に平坦化および保護のためのオーバーコート層５６が形成され、その上に電極部５２が形成され、その上に配向膜５４が形成されている。電極部５２はストライプ状の透明電極群で構成されており、表示画面領域に形成された表示部透明電極群５２ａと、表示画面領域の１辺の外方にそれぞれ表示部透明電極群５２ａを引き出す引き出し透明電極群５２ｂと、表示画面領域の外側に形成された外側透明電極群５２ｃとからなっている。 
【０００４】
第１の基板３１および第２の基板３２は、ガラス基板４１，５１上に電極部等の各層を膜形成した後、最上層の配向膜４４，５４にラビング処理を施して作製される。図１１はラビング処理工程の例を説明するための模式図であり、図中符号６１ａは表示部透明電極群、６１ｂは引き出し透明電極群、６２は配向膜を示している。
ラビング処理は、例えばこの図に示されるように、大面積のガラス基板上に多数個の表示画面領域に相当する電極部、配向膜６２等を形成した後、表面がレイヨンや綿布等からをなるラビングロール６０を高速回転させつつ、基板上を移動させて、配向膜６２を一定方向に擦ることによって行われる。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液晶表示装置においては、図１２に示すようにノーマリーブラックで点灯したときに画面の一部分のみが明るくなってしまう白抜けや、図１３に示すように画面に黒筋が生じるといった表示むらが生じることがあり、問題となっていた。
よってこの発明における課題は、単純マトリクス液晶表示装置において、画面の白抜けや黒筋が生じるといった表示むらを防止できるようにすることにある。 
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明の液晶表示装置は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された電極部と、該電極部上に形成された配向膜とをそれぞれ有する第１の基板および第２の基板を備え、該第１の基板と第２の基板とが対向配置されてそれらの間に液晶が封入されてなり、前記電極部が、表示画面領域に形成された表示部電極群と、表示画面領域の少なくとも１辺の外方に前記表示部電極群を引き出す引き出し電極群と、前記表示画面領域の外側に形成された外側電極群とからなっており、前記表示画面領域の引き出し電極群が形成されていない辺の外側では、前記外側電極群の周縁部分が前記配向膜に被覆されていることを特徴とするものである。
このような構成とすることにより、配向膜をラビング処理する際に、配向膜の擦り始め側において、配向膜の外側に電極部が露出している部分を極力少なくすることができる。その結果、液晶表示装置に表示むらが生じるのを防止できる。 
【０００７】
また、第１の基板および第２の基板の一方または両方のガラス基板上の前記電極部と配向膜との間に絶縁膜層が形成されており、該絶縁膜層の表示画面領域外の周縁部分が前記配向膜に被覆されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、配向膜をラビング処理する際に配向膜の外側に絶縁膜層が露出しないようにすることができ、その結果液晶表示装置に表示むらが生じるのを防止できる。
さらに、第１の基板および第２の基板のいずれか一方にカラーフィルタを設けてもよく、このように構成すれば、液晶表示装置をカラー化することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明の液晶表示装置は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された電極部と、該電極部上に形成された配向膜とをそれぞれ有する第１の基板および第２の基板を備え、該第１の基板と第２の基板とが対向配置されてそれらの間に液晶が封入されてなり、前記電極部が、表示画面領域に形成された表示部電極群と、表示画面領域の少なくとも１辺の外方に前記表示部電極群を引き出す引き出し電極群と、前記表示画面領域の外側に形成された外側電極群とからなっており、前記表示画面領域の引き出し電極群が形成されていない辺の外側では、前記外側電極群の周縁部分が前記配向膜に被覆されていることを特徴とするものである。
配向膜をラビング処理する際に、配向膜の擦り始め側において、配向膜の外側に電極部が露出していると、表示画面に白抜けが生じる原因となると考えられ、上記のような構成とすることにより、配向膜のラビング処理時に、配向膜の外側に電極部が露出している部分を極力少なくすることができ、その結果、液晶表示装置に白抜け等の表示むらが生じるのを防止できる。 
【０００９】
また、第１の基板および第２の基板の一方または両方のガラス基板上の前記電極部と配向膜との間に絶縁膜層が形成されており、該絶縁膜層の画面表示領域外の周縁部分が前記配向膜に被覆されていることが好ましい。
電極層と配向膜との間に絶縁膜層を設けることによって、異物等による上下電極短絡不良を防止できるという利点が得られる。
また配向膜をラビング処理する際に、配向膜の外側に絶縁膜層が露出していると、表示画面に黒筋生じる原因となると考えられ、上記のような構成とすることにより、配向膜のラビング処理時に配向膜の外側に絶縁膜層が露出しないようにすることができ、その結果、液晶表示装置に黒筋等の表示むらが生じるのを防止できる。
さらに、第１の基板および第２の基板のいずれか一方にカラーフィルタを設けてもよく、このように構成すれば、液晶表示装置をカラー化することができる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明者等は、カラーＳＴＮ型液晶表示装置の白抜けや黒筋の発生原因を解明すべく種々の実験を行った結果、これらの表示むらが、ラビング処理時に基板表面の露出している膜の状態と関連していることを見い出した。
すなわち図１４〜１７は、ラビング処理時に基板表面に露出している膜の状態を変えて液晶表示装置を製造したときの、画面の表示状態を示したものである。これらの図において（ａ）は第１の基板の概略平面図、（ｂ）は第２の基板の概略平面図、（ｃ）は画面の模式図である。また図中符号６１は電極部、６１ａは表示部透明電極群、６１ｂは引き出し透明電極群、６１ｃは外側透明電極群、６２は配向膜、６３は絶縁膜層をそれぞれ示している。また図中矢印はラビング方向を示している。
【００１１】
図１４は第１の実験例を示すもので、第１の基板はガラス基板上に電極部６１が形成され、その上に配向膜６２が形成されている（絶縁膜層なし）。電極部は外側透明電極群を形成せず、配向膜６２の外側に露出しているのは引き出し透明電極群６１ｂの一部だけとした。第２の基板はガラス基板上に電極部６１が形成され、その上に配向膜６２が形成されている（カラーフィルター層およびオーバーコート層なし）。そして、配向膜６２の外側に外側透明電極群６１ｃと引き出し透明電極群６１ｂの一部が露出している構成とした。この構成の場合、図１４（ｃ）に示すように表示画面の下部に薄い白抜けが生じた。
図１５は第２の実験例を示すもので、第１の基板は上記第１の実験例と同じ構成とした。第２の基板はガラス基板上にカラーフィルター層、オーバーコート層、電極部６１、配向膜６２が順次形成されており、配向膜６２の外側に外側透明電極群６１ｃと引き出し透明電極群６１ｂの一部が露出している構成とした。この構成の場合、図１５（ｃ）に示すように表示画面の上部および下部に白抜けが生じ、特に下部の白抜けが顕著であった。
【００１２】
図１６は第３の実験例を示すもので、第１の基板はガラス基板上に電極部６１が形成され、その上に絶縁膜層６３が形成され、その上に配向膜６２が形成されており。配向膜６２の周囲には絶縁膜層６３が露出している。第２の基板はガラス基板上にカラーフィルター層、オーバーコート層、電極部６１、配向膜６２が順次形成されている。また電極部は外側透明電極群を形成せず、配向膜６２の外側に露出しているのは引き出し透明電極群６１ｂの一部だけとした。この構成の場合、図１６（ｃ）に示すように表示画面には等ピッチの縦黒筋と画面下部に横黒筋が生じた。
図１７は第４の実験例を示すもので、第１の基板、第２の基板ともに、ガラス基板上に電極部６１が形成され、その上に配向膜６２が形成されており（絶縁膜層なし）、電極部は外側透明電極群を形成せず、配向膜６２の外側に露出しているのは引き出し透明電極群６１ｂの一部だけとした。このように構成した場合、表示画面は均一で表示むらは生じなかった。
【００１３】
これらの実験結果より本発明者等は、配向膜６２の擦り始め側において、配向膜６２の外側に電極部６１が露出していると白抜けが生じ易く、特に第２の基板にカラーフィルタ層およびオーバーコート層が形成されている場合に白抜けが顕著であること、また、第１の基板において、配向膜６２の外側に絶縁膜層６３が露出していると黒筋が生じることを知見し、本発明に至った。 
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１〜５は本発明の液晶表示装置の実施例を示したもので、図１は第１の基板１の一部構成を示す平面図、図２は第２の基板２の一部構成を示す平面図である。また図３〜５は、第１の基板１と第２の基板２とで液晶層３を挟んで構成した液晶セルの断面図であり、図３は、図１および２中のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４はＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５はＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図中符号４は封止材である。 
【００１５】
第１の基板１は、ガラス基板１１上に電極部１２、絶縁膜層（以下トップコート層という）１３、および配向膜１４が順次積層されてなっている。電極部１２はストライプ状の透明電極で構成されており、表示画面領域１０に形成された表示部透明電極群１２ａと、表示画面領域１０の周囲の対向する２辺の外方にそれぞれ表示部透明電極群１２ａを引き出す引き出し透明電極群１２ｂと、表示画面領域１０の外側に形成された外側透明電極群１２ｃとからなっている。電極部１２は、好ましくはＩＴＯ膜をストライプ状にエッチングして形成される。
配向膜１４は、好ましくはポリイミド膜が用いられ、膜形成後上述したようなラビング処理が施される。
トップコート層１３は、例えばＳｉＯ２、ＺｒＯ２等の絶縁性材料を用いて形成される。本発明においてトップコート層１３を設けない構成とすることもできるが、第１の基板１の電極部１２と配向膜１４との間にトップコート層１３を設けると、異物等による上下電極短絡不良を防止できるという利点が得られる。 
【００１６】
本実施例において、第１の基板１の表示画面領域１０の周囲の４辺のうち、引き出し透明電極群１２ｂが形成されていない２辺１０ａ，１０ｂの外側では、電極部１２が配向膜１４に被覆されており、電極部１２の端縁、すなわち外側透明電極群１２ｃの端縁が配向膜１４の端縁よりも内側に位置するように構成されている。
またトップコート層１３は配向膜１４に被覆されており、トップコート層１３の端縁が配向膜１４の端縁よりも内側に位置するように構成されている。
【００１７】
第２の基板２は、ガラス基板２１上にカラーフィルター層２５、オーバーコート層２６、電極部２２、および配向膜２４が順次積層されてなっている。電極部２２はストライプ状の透明電極で構成されており、表示画面領域２０に形成された表示部透明電極群２２ａと、表示画面領域２０の周囲の１辺の外方に表示部透明電極群２２ａを引き出す引き出し透明電極群２２ｂと、表示画面領域２０の外側に形成された外側透明電極群２２ｃとからなっている。電極部２２は、好ましくはＩＴＯ膜をストライプ状にエッチングして形成される。
配向膜２４は、好ましくはポリイミド膜が用いられ、膜形成後上述したようなラビング処理が施される。
カラーフィルター層２５は、ガラス基板２１上に周知の各種カラーフィルターの製法により、ブラックマトリクスおよびＲＧＢ各色が配列されたカラーフィルター層を作製して得られる。そしてカラーフィルター層２５上には、カラーフィルター層２５の保護およびその表面の平坦化のためにオーバーコート層２６が形成される。このオーバーコート層２６は、例えばアクリル樹脂を用いて形成される。
またカラー表示を行わない液晶表示装置の場合は、カラーフィルター層２５およびオーバーコート層２６を設けない構成とする。
【００１８】
本実施例において、第２の基板２の表示画面領域２０の周囲の４辺のうち、引き出し透明電極群２２ｂが形成されていない３辺２０ａ，２０ｂ，２０ｃの外側では、電極部２２が配向膜２４に被覆されており、電極部２２の端縁、すなわち外側透明電極群２２ｃの端縁が配向膜２４の端縁よりも内側に位置するように構成されている。
またトップコート層１３は配向膜１４に被覆されており、トップコート層１３の端縁が配向膜１４の端縁よりも内側に位置するように構成されている。 
【００１９】
本実施例の液晶表示装置を製造するには、まず２枚のガラス基板上にそれぞれ成膜、パターン形成を行って第１の基板１および第２の基板２を作製する。
次に各配向膜１４，２４にラビング処理を施す。このラビング処理は上述したようなラビングロール６０を用いて行い、ラビング方向は、図１および図２中に矢印で示すように、図の右上から左下に向かう方向とする。
次に、配向膜１４，２４の周囲に封止材４を塗布し、また好ましくは第１の基板１と第２の基板２との間隔を均一化するためのスペーサ（図示略）を配して、第１の基板１と第２の基板２とを重ね合わせる。このとき、各基板１，２の配向膜１４，２４が内側となるように、また２つの基板１，２のストライプ状透明電極群が互いに直交するようにする。  続いて、封止材４を硬化させ、第１の基板１と第２の基板２との間に液晶材料を注入し、さらに各基板１，２の外側に偏光板（図示略）を貼って液晶セルを得る。
そして、得られた液晶セルに、これを駆動させるためのドライバＬＳＩや電源回路を配置した実装基板等を取り付けて、セルの引き出し透明電極群１２ｂ，２２ｂとドライバＬＳＩとを電気的な接続させ、さらにバックライトや筺体を組立て液晶表示装置が得られる。    
【００２０】
本実施例の液晶表示装置にあっては、表示画面領域１０，２０の周囲のうち引き出し透明電極群１２ｂ，２２ｂが形成されている辺側を除いて、外側透明電極群１２ｃ，２２ｃが配向膜１４に被覆されるように電極部１２，２２の形状を設計することによって、ラビング処理時に、配向膜１４，２４の擦り始め側において、配向膜１４，２４の外側に電極部１２，２２が露出している部分を極力少なくした。これにより、表示画面に白抜けが生じるのを防止できる。
また第１の基板１のトップコート層１３が配向膜１４に完全に被覆されるようにすることによって、ラビング処理時に配向膜１４の外側にトップコート層１３が露出しないようにした。これにより、表示画面に黒筋が生じるのを防止できる。 
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
図１〜５に示す構造を有する液晶セルを作製し、これを用いてカラーＳＴＮ型液晶表示装置を製造した。
まず第１の基板１を次のようにして作製した。ガラス基板１１としてはソーダライムガラスを用い、ガラス基板１１上にＩＴＯ膜をスパッタリングにより形成し、これをエッチングして電極部１２を形成した。ＩＴＯ膜の厚さは１０００〜２０００オングストロームとした。この上に、主にＺｒＯ２、ＳｉＯ２からなるトップコート層１３を印刷により形成した。電極部１２表面からトップコート層１３表面までの厚さは５００〜１０００オングストロームとした。この上にポリイミド膜からなる配向膜１４を印刷により形成した。トップコート層１３表面から配向膜１４表面までの厚さは５００〜１０００オングストロームとした。この後、レーヨンからなるラビングロールを用いて配向膜１４にラビング処理を施した。
第１の基板１において、表示画面領域１０の引き出し透明電極群１２ｂが形成されていない２辺１０ａ，１０ｂの外側における、配向膜１４の端縁と外側透明電極群１２ｃの端縁との距離は０.１〜０.６ｍｍ、配向膜１４の端縁とトップコート層１３の端縁との距離は０.２〜０.８ｍｍとした。 
【００２２】
一方、次のようにして第２の基板２を作製した。ガラス基板２１としてはソーダライムガラスを用い、ガラス基板２１上にカラーフィルター層２５を形成し、その上にアクリル樹脂からなるオーバーコート層２６を形成した。ガラス基板２１表面からオーバーコート層２６表面までの厚さは３〜５μｍとした。
この上にＩＴＯ膜をスパッタリングにより形成し、これをエッチングして電極部２２を形成した。ＩＴＯ膜の厚さは１０００〜３０００オングストロームとした。この上にポリイミド膜からなる配向膜２４を印刷により形成した。電極部２２表面から配向膜２４表面までの厚さは５００〜１０００オングストロームとした。この後、第１の基板１と同様にして配向膜２４にラビング処理を施した。
第２の基板２において、表示画面領域２０の引き出し透明電極群２２ｂが形成されていない３辺２０ａ，２０ｂ，２０ｃの外側における配向膜２４の端縁と外側透明電極群２２ｃの端縁との距離は０．１〜０．６ｍｍとした。このようにして作製した第１の基板１および第２の基板２を用いて、カラーＳＴＮ型液晶表示装置を製造した。得られた液晶表示装置の表示画面に白抜けや黒筋等の表示むらは生じなかった。 
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の液晶表示装置の実施例を示すもので、第１の基板の平面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の実施例を示すもので、第２の基板を示す平面図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の実施例を示すもので、図１および図２中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の実施例を示すもので、図１および図２中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の実施例を示すもので、図１および図２中のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】従来の液晶表示装置の例を示すもので、第１の基板の平面図である。
【図７】従来の液晶表示装置の例を示すもので、第２の基板を示す平面図である。
【図８】従来の液晶表示装置の例を示すもので、図６および図７中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図９】従来の液晶表示装置の例を示すもので、図６および図７中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の例を示すもので、図６および図７中のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１１】ラビング工程の説明図である。
【図１２】液晶表示装置における表示むらの例を示す平面図である。
【図１３】液晶表示装置における表示むらの例を示す平面図である。
【図１４】表示むらの原因解明のために行った実験例を示すもので、（ａ）は第１の基板の平面図、（ｂ）は第２の基板の平面図、（ｃ）は表示画面の平面図である。
【図１５】表示むらの原因解明のために行った実験例を示すもので、（ａ）は第１の基板の平面図、（ｂ）は第２の基板の平面図、（ｃ）は表示画面の平面図である。
【図１６】表示むらの原因解明のために行った実験例を示すもので、（ａ）は第１の基板の平面図、（ｂ）は第２の基板の平面図、（ｃ）は表示画面の平面図である。
【図１７】表示むらの原因解明のために行った実験例を示すもので、（ａ）は第１の基板の平面図、（ｂ）は第２の基板の平面図、（ｃ）は表示画面の平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１… 第１の基板、２… 第２の基板、３… 液晶層、１０… 表示画面領域、１１… ガラス基板、１２… 電極部、１２ａ… 表示部透明電極群、１２ｂ… 引き出し透明電極群、１２ｃ… 外側透明電極群、１３… 絶縁膜層（トップコート層）、１４… 配向膜、２０… 表示画面領域、２１… ガラス基板、２２… 電極部、２２ａ… 表示部透明電極群、２２ｂ… 引き出し透明電極群、２２ｃ… 外側透明電極群、２４… 配向膜、２５… カラーフィルター層、２６… オーバーコート層。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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