(57)【要約】【課題】シールギャップのむらの発生を防止できる液晶表示素子を提供する。【解決手段】一対のガラス基板１１，１２のうち、一方のガラス基板１１にブラックマスク１３が設けられる。そして、シール１４は、ブラックマスク１３およびガラス基板１１と接するように、シール１４の幅の内側にブラックマスク１３の辺が収まるように設けられる。ブラックマスク１３は、シール１４の形状に合わせて、縁が全てシール１４の幅の内側に収まり、ブラックマスク１３とシール１４との重なり領域の幅がブラックマスク１３の外周全体にわたって等しくなるように形成される。【選択図】図１
2007264306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶を備えた液晶表示素子であって、
一方の基板上に設けられる遮光膜と、
前記遮光膜と前記一方の基板の双方に接するとともに、他方の基板にも接することで液晶を封止するシールとを備え、
前記遮光膜と前記シールとが重なる領域の幅が、前記遮光膜の外周全体にわたって等しい
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
遮光膜は、画像を表示する画像表示領域の外周に設けられた
請求項１に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に関し、特に遮光膜が設けられた液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子に、遮光膜（以下、ブラックマスクと記す。）が設けられる場合がある。ブラックマスクは、バックライトを利用した液晶表示素子で透過すべきでない光の光漏れを防止するために設けられる。例えば、ノーマリブラックの液晶表示素子において液晶に電圧を印加しないで黒色表示とするときに画像表示領域の周辺部からバックライトの光が漏れないように、ブラックマスクが設けられる。ブラックマスクは、カラー表示を行うＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）液晶表示素子等に設けられることが多い。
【０００３】
ブラックマスクは、画像を表示する画像表示領域の周辺部での光漏れを防止するために、画像表示領域を囲むようにして画像表示領域の外周に設けられる。また、画像表示領域内の各画素間にもブラックマスクは設けられる。
【０００４】
また、液晶表示素子では、液晶を封止するシールも画像表示領域の外側に設けられる。
【０００５】
ブラックマスクやシールが設けられた液晶表示素子の例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に図示されているように、従来、ブラックマスクは、外周が矩形になるように設けられていた。すなわち、ブラックマスクは、コーナー部が直角になるように設けられていた（特許文献１に示された図１および図３参照。）。
【０００６】
また、特許文献１に記載された液晶表示素子では、画像表示領域を囲むブラックマスクの幅は、シールの幅よりも広く、シールはブラックマスクの領域内に収まるように設けられていた（特許文献１に示された図１および図３参照。）。
【０００７】
しかし、そのような構成とすると、一方の透明基板ではシールと透明基板とが接することがなくなる。以下、透明基板がガラス基板である場合を例にして説明する。ブラックマスクとガラス基板との密着力は、シールとガラス基板との密着力よりも弱い。そのため、特許文献１に示された構成のように、シールがブラックマスクの領域内に収まるようにすると、一方のガラス基板はシールと密着することがなく、密着力の弱いブラックマスクとガラス基板との界面から液晶表示素子に水分等が入ってしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、シールをブラックマスクの領域内に収めるのではなく、シールとブラックマスクとが重なる領域と、シールが２枚のガラス基板双方に接する領域とを設ける構成が考えられる。図４は、このような構成の液晶表示素子の例を示す説明図である。図４は、ガラス基板１１，１２を重ね合わせた状態を示している。図４に示す液晶表示素子はガラス基板１１，１２を備え、ガラス基板１１，１２の間に、矩形のブラックマスク９３およびシール１４が設けられている。
【０００９】
ブラックマスク９３は、一方のガラス基板（本例では、ガラス基板１１とする。）上に設けられている。シール１４は、ブラックマスク９３およびガラス基板１１と接するように、シール１４の幅の内側にブラックマスク９３の辺が収まるように設けられる。ただし、ブラックマスク９３の外形は矩形である。そして、シール１４は樹脂（シール材）を２枚のガラス基板１１，１２間で押しつぶすようにして形成されるため、シール１４の外形を矩形にすることは困難である。そのため、ブラックマスク９３のコーナー部では、シール１４は、ブラックマスク９３の幅の内側に収まる。その結果、ブラックマスクの辺でのブラックマスク９３とシール１４との重なり領域（以下、辺での重なり領域と記す。）５１の幅と、ブラックマスクのコーナー部でのブラックマスク９３とシール１４との重なり領域（以下、コーナー部での重なり領域と記す。）５２の幅は異なる。コーナー部での重なり領域５２の幅は、辺での重なり領域５１の幅よりも広くなる。
【００１０】
また、もう一方のガラス基板１２にはブラックマスクが設けられないので、シール１４は、ガラス基板１２に対してはブラックマスクを介することなく密着する。
【００１１】
また、液晶表示素子の中央部には画素（図４において図示せず。）が存在する画像表示領域１５が設けられる。液晶表示素子は、画像表示領域１５内で画像を表示する。なお、図４では図示を省略しているが、ガラス基板１１上において、画像表示領域１５内の画素間にもブラックマスクが設けられる。図５は、画像表示領域１５内の画素間に設けられたブラックマスクを示す説明図である。図５に示すように、例えば、赤色（Ｒ）を表示する画素２１、緑色（Ｇ）を表示する画素２２、青色（Ｂ）を表示する画素２３が存在するとする。このような各画素間にもブラックマスク９３が設けられる。従って、図４に示す画像表示領域１５内にも格子状にブラックマスク９３が存在する。
【００１２】
次に、ギャップ（ガラス基板１１，１２の対向面間の距離）について説明する。以下、シール１４が配置された箇所における透明基板１１，１２の対向面間の距離をシールギャップと記す。また、液晶が配置された箇所における透明基板１１，１２の対向面間の距離を液晶ギャップと記す。シールギャップは、ブラックマスク９３と、ブラックマスクが設けられていない方のガラス基板１２との間に存在するシールスペーサによって定まる。シールスペーサは、シール１４内に散布される。図６は、図４に示すＲ−Ｒ線部における断面を模式的に示した断面図である。図４と同一の構成部については、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。図６に示すように、シール１４内にはシールスペーサ３１が散布されている。また、既に説明したように、シール１４は、シール１４の幅の内側にブラックマスク９３の辺が収まるように設けられる。なお、ガラス基板１１，１２およびシール１４によって囲まれた空間には液晶４１が封止されている。
【００１３】
シールギャップは、ブラックマスク９３と、ブラックマスクが設けられていない方のガラス基板１２との間に存在するシールスペーサの多寡によって決定される。ブラックマスク９３とガラス基板１２との間に存在するシールスペーサが多いほど、シールギャップは大きくなり、また、そのようなシールスペーサが少ないほど、シールギャップは小さくなる。そして、ブラックマスク９３が設けられていない領域に存在するシールスペーサは、基板間に浮いた状態になるので、シールギャップの制御には寄与しない。
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−２１５３１３号公報（段落００１４−００１６、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図４に示す液晶表示素子では、シールギャップにむらが生じ、その結果、画像表示領域１５（図４参照。）のコーナー部分で光漏れが生じてしまうという問題がある。以下、図４に示す液晶表示素子においてシールギャップにむらが生じる原因について説明する。既に説明したように、ブラックマスク９３の外形は矩形であり、一方、シール１４の外形を矩形にすることは困難である。そのため、シール１４の幅の内側にブラックマスク９３の辺が収まるように設けたとしても、ブラックマスク９３のコーナー部では、シール１４は、ブラックマスク９３の幅の内側に収まってしまう。図７は、図４に示すＳ−Ｓ線部における断面を模式的に示した断面図である。図４と同一の構成部については、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。図４に示すＳ−Ｓ線部は、ブラックマスク９３およびシール１４のコーナー部に該当する。コーナー部では、シール１４がブラックマスク９３の幅の内側に収まり、ブラックマスク９３とシール１４とが重なる領域の幅が広くなる。従って、図７に示すように、ブラックマスク９３と、ブラックマスクが設けられていない方のガラス基板１２との間に存在するシールスペーサの量は、図６に示す場合よりも多くなる。従って、ブラックマスク９３およびシール１４のコーナー部では、ブラックマスク９３およびシール１４の辺の部分よりもシールギャップが大きくなり、シールギャップにむらが生じる。
【００１６】
図８は、画像表示領域１５のコーナー部分での光漏れを示す説明図である。図４と同一の構成部については、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。シールギャップにむらが生じると、画像表示領域１５のコーナー部９５に光漏れが生じる。例えば、図８に示す液晶表示素子がノーマリブラックの液晶表示素子であり液晶に対する電圧印加を停止して画像表示領域１５全体を黒色表示としたときでも、画像表示領域１５のコーナー部９５に光漏れが生じてしまう。以下、この光漏れの原因について説明する。
【００１７】
図９は、図４に示す液晶表示素子の各部におけるシールギャップや液晶ギャップを示す説明図である。図４と同一の構成部については、図４と同一の符号を付し、説明を省略する。図９では、画像表示領域１５の中央部８１（図９（ａ）参照。以下、単に中央部８１と記す。）、画像表示領域１５のコーナー部９５、画像表示領域１５の辺の近傍部８２（図９（ａ）参照。以下、辺近傍部８２と記す。）における液晶ギャップを示す。また、辺での重なり領域５１と、コーナー部での重なり領域５２におけるシールギャップを示す。
【００１８】
図９（ｂ）は、中央部８１、辺近傍部８２での液晶ギャップ、および辺での重なり領域５１におけるシールギャップを示す説明図である。シールスペーサ３１（図６参照。）として、液晶ギャップが液晶表示素子製造者の所望の距離になる大きさのシールスペーサが選択され、コーナー部以外の大部分のシール１４では、シールスペーサ３１によって、シールギャップが所望の液晶ギャップと等しくなるように制御される。従って、所望の液晶ギャップをＧとすると、図９（ｂ）に示すように、辺での重なり領域５１におけるシールギャップはＧとなり、中央部８１、辺近傍部８２での液晶ギャップもＧとなる。
【００１９】
図９（ｃ）は、中央部８１、画像表示領域１５のコーナー部９５での液晶ギャップ、およびコーナー部での重なり領域５２におけるシールギャップを示す説明図である。コーナー部での重なり領域５２の幅は、辺での重なり領域５１の幅よりも広く、ブラックマスク９３とガラス基板１２との間に存在するシールスペーサの量が多くなるので、コーナー部での重なり領域５２でのシールギャップは、所望の液晶ギャップＧよりも大きいＧ＋ΔＧ１となる。また、中央部８１での液晶ギャップは、所望の液晶ギャップＧである。画像表示領域１５のコーナー部９５は、コーナー部での重なり領域５２に近いので、Ｇ＋ΔＧ１よりは小さいが、所望の液晶ギャップＧよりは大きくなる。この液晶ギャップを、図９（ｃ）に示すようにＧ＋ΔＧ２とする。
【００２０】
従って、画像表示領域１５の外周の大部分を占める辺近傍部８２では、液晶ギャップが所望のＧとなるが、画像表示領域１５のコーナー部９５では、液晶ギャップが所望の値よりも大きなＧ＋ΔＧ２となる。
【００２１】
図１０は、液晶への印加電圧と液晶の透過率との関係を示す説明図である。図１０に示す横軸は印加電圧を示し、縦軸は透過率を示す。また、図１０に示す実線は、理想的な印加電圧と透過率との関係の一例を示し、図１０に示す破線は、理想的な状態からずれた印加電圧と透過率との関係示す。液晶への印加電圧と液晶の透過率との関係は、リタデーション（屈折率異方性Δｎと液晶ギャップｄとの積）によって決定される。そして、所望の液晶ギャップは、液晶への印加電圧を停止したときに液晶の透過率が十分に低下するように定められる（ノーマリブラックの場合）。
【００２２】
画像表示領域１５の外周の大部分を占める辺近傍部８２では、液晶ギャップが所望の値に制御され、理想的な印加電圧と透過率の関係が得られる。その結果、液晶への印加電圧を停止したときに液晶の透過率を十分に低くすることができる。一方、画像表示領域１５のコーナー部９５では、液晶ギャップが所望の値よりも大きなＧ＋ΔＧ２となる（図９（ｃ）参照。）。従って、印加電圧と透過率の関係は理想的な関係からずれてしまい、図１０に示す破線のようになる。すると、液晶への印加電圧を停止しても液晶の透過率が十分に低下せず、画像表示領域１５のコーナー部９５（図８参照。）で光漏れが生じてしまう。
【００２３】
このようなシールギャップのむらに起因する光漏れはノーマリブラックの液晶表示素子で特に顕著である。また、ノーマリホワイトの液晶表示素子でも、液晶に電圧を印加して透過率を下げたときに画像表示領域１５のコーナー部９５で透過率が十分に低下せず、光漏れが生じる。
【００２４】
そこで、本発明は、シールギャップのむらの発生を防止できる液晶表示素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の態様１は、一対の基板間に液晶を備えた液晶表示素子であって、一方の基板上に設けられる遮光膜と、遮光膜とその一方の基板の双方に接するとともに、他方の基板にも接することで液晶を封止するシールとを備え、遮光膜とシールとが重なる領域の幅が、遮光膜の外周全体にわたって等しいことを特徴とする液晶表示素子を提供する。
【００２６】
本発明の態様２は、態様１において、遮光膜が、画像を表示する画像表示領域の外周に設けられた液晶表示素子を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、シールギャップのむらの発生を防止できる。そして、その結果、画像表示領域のコーナー部における光漏れの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液晶表示素子の実施の形態を示す説明図である。本発明の液晶表示素子１は、一対の透明基板１１，１２を備え、透明基板１１，１２の間に、ブラックマスク（遮光膜）１３とシール１４とを備えている。また、透明基板１１，１２、およびシール１４によって囲まれた空間に液晶を備えている。なお、図１は、透明基板１１，１２を重ね合わせた状態を示している。以下、透明基板１１，１２がガラス基板である場合を例にして説明する。また、ここでは液晶表示素子１がノーマリブラックである場合を例にして説明する。
【００２９】
ブラックマスク１３は、一方のガラス基板（本実施の形態では、ガラス基板１１とする。）上に設けられている。また、ブラックマスク１３は、画像表示領域１５を囲むようにして画像表示領域の外周に設けられる。シール１４は、ブラックマスク１３およびガラス基板１１と接するように、シール１４の幅の内側にブラックマスク１３の辺が収まるように設けられる。本発明の液晶表示素子１では、ブラックマスク１３の外形はシール１４の外形と同様に、コーナー部が円弧状の曲線となるように形成される。そして、ブラックマスク１３は、ブラックマスク１３の縁が全てシール１４の幅の内側に収まるように形成される。この点で、本発明は、ブラックマスクが矩形に形成される従来の液晶表示素子（図４参照。）とは異なる。
【００３０】
また、本発明の液晶表示素子１では、ブラックマスク１３とシール１４との重なり領域の幅がブラックマスク１３の外周全体にわたって等しくなるように、ブラックマスク１３とシール１４が設けられる。従って、本発明の液晶表示素子１では、辺での重なり領域（ブラックマスクの辺でのブラックマスク１３とシール１４との重なり領域）４５の幅と、コーナー部での重なり領域（ブラックマスクのコーナー部でのブラックマスク１３とシール１４との重なり領域）４６の幅は等しい。
【００３１】
ガラス基板１１と対になるもう一方のガラス基板１２にはブラックマスクが設けられず、シール１４は、ガラス基板１２に対してはブラックマスクを介することなく密着する。
【００３２】
シール１４は樹脂（シール材）を２枚のガラス基板１１，１２間で押しつぶすようにして形成される。このように形成されるシール１４の形状を予め知ることができる。液晶表示装置１では、そのシール１４の形状に合わせて、シール１４よりも先に、縁が全てシール１４の幅の内側に収まり、ブラックマスク１３とシール１４との重なり領域の幅がブラックマスク１３の外周全体にわたって等しくなるようにブラックマスク１３が形成される。ブラックマスク１３は、例えば、フォトリソグラフィー法によってガラス基板１１上に形成される。
【００３３】
また、液晶表示素子１の中央部には、画像を表示する画像表示領域１５が設けられる。画像表示領域１５には画素（図１において図示せず。）が存在し、図５に例示した場合と同様に、ガラス基板１１上において、画像表示領域１５内の画素間にもブラックマスクが設けられる。従って、図１では図示を省略しているが、画像表示領域１５内にも例えば格子状にブラックマスク１３が設けられている。なお、ガラス基板１１上に配置される透明電極（図示せず。）と、ガラス基板１２上に配置される透明電極（図示せず。）とが重なり合う領域が画素となる。
【００３４】
図２は、図１に示すＰ−Ｐ線部における断面を模式的に示した断面図である。図１と同一の構成部については、図１と同一の符号を付し説明を省略する。図２に示すように、シール１４内にはシールスペーサ３１が散布されている。また、既に説明したように、シール１４は、ブラックマスク１３およびガラス基板１１と接するように、シール１４の幅の内側にブラックマスク１３の辺が収まるように設けられる。また、基板１１，１２およびシール１４によって囲まれた空間には、液晶４１が封止されている。図２に示すように、ブラックマスク１３とシール１４との重なり領域の幅をＷとする。辺での重なり領域４５におけるシールギャップは、この幅Ｗの範囲に存在するシールスペーサ３１の量によって決定される。
【００３５】
ブラックマスク１３とシール１４との重なり領域の幅は、ブラックマスク１３の外周全体にわたって等しい。従って、図１に示すＱ−Ｑ線部における断面も図２に示す断面図と同様になる。そして、コーナー部での重なり領域４６の幅もＷとなる。コーナー部での重なり領域４６におけるシールギャップも、この幅Ｗの範囲に存在するシールスペーサ３１の量によって決定される。
【００３６】
コーナー部での重なり領域４６の幅は、辺での重なり領域４５の幅と等しいので、コーナー部でも、辺の部分でも、ブラックマスク１３とシール１４との重なり領域に存在するシールスペーサ３１の量は均一である。従って、本発明の液晶表示素子１では、シールギャップのむらは生じない。
【００３７】
図３は、本発明の液晶表示素子１の各部におけるシールギャップや液晶ギャップを示す説明図である。図１と同一の構成部については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。図３では、画像表示領域１５の中央部８１（図３（ａ）参照。以下、単に中央部８１と記す。）、画像表示領域１５のコーナー部９５、画像表示領域１５の辺の近傍部８２（図３（ａ）参照。以下、辺近傍部８２と記す。）における液晶ギャップを示す。また、辺での重なり領域４５と、コーナー部での重なり領域４６におけるシールギャップを示す。
【００３８】
図３（ｂ）は、中央部８１、辺近傍部８２での液晶ギャップ、および辺での重なり領域４５におけるシールギャップを示す説明図である。シールスペーサ３１（図２参照。）として、液晶ギャップが液晶表示素子製造者の所望の距離になる大きさのシールスペーサが選択される。液晶表示素子１ではシールギャップのむらは生じないので、シールスペーサ３１によって、シール１４全体にわたって、シールギャップが所望の液晶ギャップと等しくなるように制御される。所望の液晶ギャップをＧとすると、図３（ｂ）に示すように、辺での重なり領域４５におけるシールギャップはＧとなり、中央部８１、辺近傍部８２での液晶ギャップもＧとなる。
【００３９】
図３（ｃ）は、中央部８１、画像表示領域１５のコーナー部９５での液晶ギャップ、およびコーナー部での重なり領域４６におけるシールギャップを示す説明図である。ブラックマスク１３とシール１４との重なり領域の幅は、ブラックマスク１３の外周全体にわたって等しく、コーナー部でも辺の部分でもブラックマスク１３とシール１４との重なり領域に存在するシールスペーサ３１の量は均一である。従って、シールギャップのむらは生じないので、コーナー部での重なり領域４６におけるシールギャップもＧとなる。また、中央部８１での液晶ギャップや、画像表示領域１５のコーナー部９５での液晶ギャップもＧとなる。
【００４０】
画像表示領域１５の外周全体にわたって液晶ギャップは所望の値Ｇで等しくなるので、画像表示領域１５のコーナー部９５で光漏れが生じることはない。例えば、液晶への印加電圧を停止したときには、画像表示領域１５の外周のいずれの部分においても液晶の透過率が十分に低下して、バックライトの光漏れを防止することができる。
【００４１】
また、以上の説明では、ノーマリブラックの場合を例にして説明したが、ノーマリホワイトの場合でも同様の効果が得られる。ノーマリホワイトの場合、液晶に電圧を印加したときに液晶の透過率が低下する。ノーマリホワイトの液晶表示素子の液晶に電圧を印加して画像表示領域１５全体を黒色表示にしたときに、画像表示領域１５の外周のいずれの部分においても液晶の透過率が十分に低下して、バックライトの光漏れを防止することができる。
【００４２】
なお、液晶表示素子１は、図１に示すガラス基板１１，１２、ブラックマスク１３、シール１４の他に透明電極等を備えるが、ブラックマスク１３およびシール１４以外の構成については、従来の構成と同様である。また、ブラックマスク１３およびシール１４を形成するとき以外の製造工程は、従来の製造工程と同様である。シール１４に液晶を注入するための注入口を形成することがあるが、この場合においても、シール１４とブラックマスク１３との重なり領域の幅は、ブラックマスクの外周全体にわたって等しく形成される。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、遮光膜が設けられた液晶表示素子に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の液晶表示素子の実施の形態を示す説明図。
【図２】図１に示すＰ−Ｐ線部における断面を模式的に示した断面図。
【図３】本発明の液晶表示素子の各部におけるシールギャップや液晶ギャップを示す説明図。
【図４】シールとブラックマスクとが重なる領域と、シールが２枚のガラス基板双方に接する領域とを設けた構成の液晶表示素子の例を示す説明図。
【図５】画像表示領域内の画素間に設けられたブラックマスクを示す説明図。
【図６】図４に示すＲ−Ｒ線部における断面を模式的に示した断面図。
【図７】図４に示すＳ−Ｓ線部における断面を模式的に示した断面図。
【図８】画像表示領域のコーナー部分での光漏れを示す説明図。
【図９】図４に示す液晶表示素子の各部におけるシールギャップや液晶ギャップを示す説明図。
【図１０】液晶への印加電圧と液晶の透過率との関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１  液晶表示素子
１１，１２  ガラス基板（透明基板）
１３  ブラックマスク（遮光膜）
１４  シール
３１  シールスペーサ
４１  液晶
【図１】
2007264306.tif 000003
【図２】
2007264306.tif 000004
【図３】
2007264306.tif 000005
【図４】
2007264306.tif 000006
【図５】
2007264306.tif 000007
【図６】
2007264306.tif 000008
【図７】
2007264306.tif 000009
【図８】
2007264306.tif 000010
【図９】
2007264306.tif 000011
【図１０】
2007264306.tif 000012