(57)【要約】【課題】製造効率の低下及び表示不良の発生を防止することが可能な液晶表示装置を適用することを目的とする。【解決手段】  表面に第１配向膜を備えたアレイ基板１０と、表面に第２配向膜を備え第１配向膜のラビング方向１４Ｒと第２配向膜のラビング方向２３Ｒとが平行となるようにアレイ基板１０に対向配置された対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０とをこれらの間に所定のギャップを形成した状態で貼り合せるシール材３と、アレイ基板１０と対向基板２０との間のギャップに保持された液晶層３０と、を備えた液晶表示装置であって、シール材３は、ラビング方向１４Ｒ及び２３Ｒに沿った液晶表示装置の対角の少なくとも一方の角Ｃ１付近に、液晶材料を注入するための少なくとも１つの注入口５０を形成するように配置されたことを特徴とする。【選択図】      図３
2007192914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に第１配向膜を備えた第１基板と、
表面に第２配向膜を備え、前記第１配向膜のラビング方向と前記第２配向膜のラビング方向とが平行となるように前記第１基板に対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを、これらの間に所定のギャップを形成した状態で貼り合せるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板との間のギャップに保持された液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記シール材は、ラビング方向に沿った液晶表示装置の対角の少なくとも一方の角付近に、液晶材料を注入するための少なくとも１つの注入口を形成するように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示装置において、互いに直交する水平軸及び垂直軸を規定したとき、
前記第１配向膜及び前記第２配向膜のラビング方向は、水平軸及び垂直軸に非平行であり、
且つ、前記シール材は、水平軸及び垂直軸に関して非対称なパターンを有するように配置された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】
前記シール材は、液晶表示装置の同一端辺に沿って第１注入口及び第２注入口を形成するように配置され、
前記第１注入口及び前記第２注入口は、水平軸または垂直軸に関して非対称な位置に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記シール材は、液晶表示装置の同一端辺に沿って第１注入口及び第２注入口を形成するように配置され、
前記第１注入口及び前記第２注入口のそれぞれの幅が異なることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１配向膜及び前記第２配向膜のラビング方向は、水平軸を基準として４５°の方位にほぼ平行であることを特徴とする請求項２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、一対の基板表面に配置された配向膜ラビング方向が平行な液晶表示装置における注入口のレイアウトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速応答及び広視野角の特徴を有したＯＣＢモード（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）の液晶表示装置が着目されている。このようなＯＣＢモードの液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板とがそれぞれの表面に配置された配向膜のラビング方向が平行になるようにシール材によって貼り合わせられ、これらの基板間に液晶層を保持することによって構成されている。液晶層は、シール材によって形成された注入口から液晶材料を注入することによって構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−７５８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液晶材料は、注入される過程において、ラビング処理された配向膜の影響を受けやすい。すなわち、注入開始当初においては、液晶材料は、注入口を中心としてほぼ半円形状に広がりながら注入されるが、注入の途中から終盤においては、配向膜のラビング方向に沿って広がりやすい。特に、ＯＣＢモードの液晶表示装置のように、アレイ基板及び対向基板のそれぞれの配向膜のラビング方向が平行な場合、液晶材料がラビング方向に沿って広がる傾向が強い。
【０００４】
図８に示すように、液晶表示装置の端辺のほぼ中央に注入口を配置したレイアウトの場合、ラビング方向が端辺に平行または垂直なときには液晶材料は均一に広がる。しかしながら、ラビング方向が端辺に対して非平行または非垂直なときには、液晶材料の広がりに偏りが生じやすく、図９に示すように、シール材によって囲まれた空間内の気体が１つの角部に集中して大きな気泡を形成してしまうことがある。このようにして形成された気泡は、液晶材料内に溶け込むまでに長時間を必要とするため、製造効率の低下を招くおそれがある。また、気泡が液晶材料に溶けきらずに表示領域に残り、表示不良を招くおそれもある。
【０００５】
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、製造効率の低下及び表示不良の発生を防止することが可能な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】
【０００６】
この発明の態様による液晶表示装置は、
表面に第１配向膜を備えた第１基板と、
表面に第２配向膜を備え、前記第１配向膜のラビング方向と前記第２配向膜のラビング方向とが平行となるように前記第１基板に対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを、これらの間に所定のギャップを形成した状態で貼り合せるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板との間のギャップに保持された液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記シール材は、ラビング方向に沿った液晶表示装置の対角の少なくとも一方の角付近に、液晶材料を注入するための少なくとも１つの注入口を形成するように配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、製造効率の低下及び表示不良の発生を防止することが可能な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】
【０００８】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。この実施の形態では、液晶表示装置として、特に、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モードを適用した液晶表示装置を例に説明する。
【０００９】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、一対の基板すなわちアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層３０を保持した透過型の液晶表示パネル１を備えている。この液晶表示パネル１は、画像を表示するアクティブエリア２を備えている。このアクティブエリア２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。
【００１０】
アレイ基板１０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板１１を用いて形成されている。このアレイ基板１０は、絶縁基板１１の一方の主面に、表示画素ＰＸの行方向に沿って配置された複数の走査線Ｓｃ、表示画素ＰＸの列方向に沿って配置された複数の信号線Ｓｇ、走査線Ｓｃと信号線Ｓｇとの交差部近傍において表示画素ＰＸ毎に配置されたスイッチ素子１２、スイッチ素子１２に接続され表示画素ＰＸ毎に配置された画素電極１３、絶縁基板１１の主面全体を覆うように配置された第１配向膜１４などを備えている。
【００１１】
スイッチ素子１２は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｍｅｔａｌ）などで構成されている。画素電極１３は、例えば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ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの光透過性を有する導電性部材によって形成され、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アルミニウムなどの光反射性を有する導電性部材によって形成される。
【００１２】
対向基板２０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１を用いて形成されている。この対向基板２０は、絶縁基板２１の一方の主面に、全表示画素に共通に配置された対向電極２２、絶縁基板２１の主面全体を覆うように配置された第２配向膜２３などを備えている。対向電極２２は、例えばＩＴＯ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。
【００１３】
第１配向膜１４及び第２配向膜２３は、例えばポリイミドなどを転写印刷などの手法によって形成される。これらの第１配向膜１４及び第２配向膜２３は、それらの表面にラビング処理が施され、液晶分子３１の配列を制御する。
【００１４】
上述したような構成のアレイ基板１０と対向基板２０とは、図示しないスペーサを介して互いに所定のギャップを形成した状態で第１配向膜１４のラビング方向と第２配向膜２３のラビング方向とが平行となるように対向配置され、ディスペンス方式により塗布されたシール材３によって貼り合わせられている。液晶層３０は、これらアレイ基板１０と対向基板２０との間のギャップに封入されている。この実施の形態では、液晶表示パネル１は、ＯＣＢモードを適用した構成であり、液晶層３０は、正の誘電率異方性を有するとともに光学的に正の一軸性を有する液晶分子３１を含む材料によって構成されている。
【００１５】
このような液晶表示装置は、液晶層３０に電圧を印加した所定の表示状態において、図１に示したようにベンド配列した液晶分子３１を含む液晶層３０のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子４０を備えている。この光学補償素子４０は、偏光板や、位相差板などを含んで構成されている。
【００１６】
ここで、シール材３は、第１配向膜１４及び第２配向膜２３のラビング方向に沿った液晶表示パネル１の対角の少なくとも一方の角付近に、液晶材料を注入するための少なくとも１つの注入口を形成するように配置されている。
【００１７】
すなわち、第１構成例においては、図３に示すように、ほぼ矩形状の液晶表示パネル１に対して、シール材３は、液晶表示パネル１の各端辺に沿って配置され、ほぼ四角形状のパターンを有している。つまり、液晶表示パネル１において、互いに直交する水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙを規定したとき、シール材３は、水平軸Ｘに平行に延びる対向した端辺（長辺）１Ｌに沿って配置されているとともに、垂直軸Ｙに平行に延びる対向した端辺（短辺）１Ｓに沿って配置されている。
【００１８】
ここで、第１配向膜１４のラビング方向１４Ｒ及び第２配向膜２３のラビング方向２３Ｒは、ともに水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに対して非平行である。図３に示した例では、ラビング方向１４Ｒ及び２３Ｒは、ともに水平軸Ｘに対して４５°の方位に設定されている。このようなラビング方向は、第１配向膜１４及び第２配向膜２３のそれぞれを２２５°方位から４５°方位に向かってラビング布で擦るラビング処理を施すことによって設定可能である。
【００１９】
このシール材３は、注入口５０を形成するように配置されている。この注入口５０を形成する位置については、ラビング方向１４Ｒ及び２３Ｒに沿った液晶表示パネル１の対角付近であることが望ましい。つまり、ラビング方向の上流側の角Ｃ１及びラビング方向の下流側の角Ｃ２の少なくとも一方の付近に注入口５０を形成することが望ましい。図３に示した例では、シール材３は、角Ｃ１付近に注入口５０を形成するように配置されており、ここでは、１つの端辺１Ｌに沿った位置に１つの注入口５０が形成されている。
【００２０】
このようなレイアウトの注入口５０は、水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに関して非対称なパターンを有するように配置されたシール材３によって形成される。
【００２１】
このようなレイアウトの注入口５０を有した液晶表示パネル１に対しては、例えば、以下のような工程により液晶材料が封入される。すなわち、図４に示すように、真空チャンバ１００内に、液晶材料ＬＱで満たされた液晶溜ＬＢと、液晶未封入の空の液晶表示パネルＬＣの注入口５０とが対向するように配置する。そして、排気系から真空ポンプにより真空引きを行う。真空引き時の真空到達圧力は約１．０Ｐａ程度であり、真空保持時間は、約２３型の液晶表示パネルＬＣに対して約１５時間に設定した。真空保持時間が経過した後に、液晶溜を上昇させ、液晶表示パネルＬＣの注入口５０に液晶材料ＬＱを接触させる。この後、吸気系より真空チャンバ１００内を大気圧まで戻すことにより、空の液晶表示パネルＬＣの内部と外部との圧力差及び毛細管現象により、液晶材料ＬＱが液晶表示パネルＬＣの内部に注入される。
【００２２】
このとき、液晶材料ＬＱの注入状態は、図５に示す。液晶材料ＬＱは、注入開始当初においては、注入口５０を中心としてほぼ半円形状に広がりながら注入されるが、注入の途中から終盤においては、第１配向膜１４及び第２配向膜２３のラビング方向１４Ｒ及び２３Ｒに沿って広がる。最終的には、図５においてＢ１及びＢ２で示したような２箇所（あるいはそれ以上の箇所）に液晶表示パネルＬＣの内部の残存気体が集まる。つまり、１箇所に残存気体が集中する場合に比較して、残存気体が集まる箇所を複数箇所に分散することが可能となり、各箇所に形成される気泡のサイズも小さく抑えられる。
【００２３】
したがって、このようにして形成された気泡は、注入された液晶材料ＬＱ内に短時間で溶け込みやすく、製造効率の低下を防止することが可能となる。また、各気泡のサイズが小さくまた各気泡と注入された液晶材料との接触面積が大きくなるため、溶けきらずにアクティブエリアに残る気泡も少なく、表示不良の発生を防止することが可能となる。
【００２４】
液晶材料ＬＱが注入された後の注入口５０は、感光性樹脂によって封止される。その後、液晶材料が封止された状態の液晶表示パネル１は、数時間にわたって放置される。この間に、内部に形成された気泡が液晶材料に溶け込む。上述したような構成によれば、この放置時間が短縮可能となる。
【００２５】
なお、図３に示した第１構成例では、シール材３は、角Ｃ１付近に注入口５０を形成するように配置されたが、角Ｃ２付近に注入口を形成するように配置しても同様の効果が得られる。また、注入口は、水平軸Ｘに平行な端辺１Ｌに沿った位置に限らず、垂直軸Ｙに平行な端辺１Ｓに沿った位置に形成しても同様の効果が得られる。
【００２６】
ここで「角Ｃ１付近」とは、端辺１Ｌにおいては端辺１Ｌの中心よりも角Ｃ１に近い位置を意味し、端辺１Ｓにおいては端辺１Ｓの中心よりも角Ｃ１に近い位置であることを意味する。同様に「角Ｃ２付近」とは、端辺１Ｌにおいては端辺１Ｌの中心よりも角Ｃ２に近い位置を意味し、端辺１Ｓにおいては端辺１Ｓの中心よりも角Ｃ２に近い位置であることを意味する。
【００２７】
次に、他の構成例について説明する。
【００２８】
すなわち、第２構成例においては、図６に示すように、ほぼ矩形状の液晶表示パネル１に対して、シール材３は、液晶表示パネル１の各端辺に沿って配置され、ほぼ四角形状のパターンを有している。なお、第１配向膜１４のラビング方向１４Ｒ及び第２配向膜２３のラビング方向２３Ｒは、第１構成例と同様に、ともに水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに対して非平行であり、図６に示した例においても、ともに水平軸Ｘに対して４５°の方位に設定されている。
【００２９】
このシール材３は、液晶表示パネル１の同一端辺に沿って第１注入口５１及び第２注入口５２を形成するように配置されている。しかも、これらの第１注入口５１及び第２注入口５２については、水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに関して非対称な位置に形成されている。そして、これらの第１注入口５１及び第２注入口５２の一方を形成する位置については、ラビング方向１４Ｒ及び２３Ｒに沿った液晶表示パネル１の対角付近であることが望ましい。また、このとき、他方の注入口を形成する位置については、端辺の中央部付近（垂直軸Ｙ付近）であることが望ましい。図６に示した例では、シール材３は、角Ｃ１付近に第１注入口５１を形成するように配置されており、また、この第１注入口５１が配置される端辺１Ｌの中央部付近の位置に第２注入口５２を形成するように配置されている。
【００３０】
このようなレイアウトの第１注入口５１及び第２注入口５２は、水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに関して非対称なパターンを有するように配置されたシール材３によって形成される。
【００３１】
このような第２構成例においても、第１構成例と同様の効果が得られる。
【００３２】
また、第３構成例においては、図７に示すように、ほぼ矩形状の液晶表示パネル１に対して、シール材３は、液晶表示パネル１の各端辺に沿って配置され、ほぼ四角形状のパターンを有している。なお、第１配向膜１４のラビング方向１４Ｒ及び第２配向膜２３のラビング方向２３Ｒは、第１構成例と同様に、ともに水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに対して非平行であり、図７に示した例においても、ともに水平軸Ｘに対して４５°の方位に設定されている。
【００３３】
このシール材３は、液晶表示パネル１の同一端辺に沿って第１注入口５１及び第２注入口５２を形成するように配置されている。この第３構成例においては、これらの第１注入口５１及び第２注入口５２について、必ずしも水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに関して非対称な位置に形成されていなくてもよいが、第１注入口５１及び第２注入口５２のそれぞれの幅が異なる。このとき、これらの第１注入口５１及び第２注入口５２のうち、比較的幅広な注入口を形成する位置については、ラビング方向１４Ｒ及び２３Ｒに沿った液晶表示パネル１の対角付近であることが望ましい。図７に示した例では、シール材３は、角Ｃ１付近に幅Ｗ１を有する第１注入口５１を形成するように配置されており、また、この第１注入口５１が配置される端辺１Ｌの中央部付近の位置にＷ１より小さな幅Ｗ２を有する第２注入口５２を形成するように配置されている。
【００３４】
このようなレイアウトの第１注入口５１及び第２注入口５２は、水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙに関して非対称なパターンを有するように配置されたシール材３によって形成される。
【００３５】
このような第３構成例においても、第１構成例と同様の効果が得られる。
【００３６】
なお、この発明は、上記実施形態そのもの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せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、この発明の位置実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、第１構成例に係る注入口のレイアウトを示す図である。
【図４】図４は、注入口から液晶材料を注入する工程を説明するための図である。
【図５】図５は、第１構成例において注入口から注入された液晶材料の広がり状態を説明するための図である。
【図６】図６は、第２構成例に係る注入口のレイアウトを示す図である。
【図７】図７は、第３構成例に係る注入口のレイアウトを示す図である。
【図８】図８は、従来例に係る注入口のレイアウトを示す図である。
【図９】図９は、従来例において注入口から注入された液晶材料の広がり状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３８】
ＰＸ…表示画素  Ｘ…水平軸  Ｙ…垂直軸  Ｃ１…角  Ｃ２…角  １…液晶表示パネル  １Ｌ…端辺  １Ｓ…端辺  ２…アクティブエリア  ３…シール材  １０…アレイ基板  １４…第１配向膜  ２０…対向基板  ２３…第２配向膜  ３０…液晶層  ３１…液晶分子  ４０…光学補償素子  ５０…注入口  ５１…第１注入口  ５２…第２注入口
【図１】
2007192914.tif 000003
【図２】
2007192914.tif 000004
【図３】
2007192914.tif 000005
【図４】
2007192914.tif 000006
【図５】
2007192914.tif 000007
【図６】
2007192914.tif 000008
【図７】
2007192914.tif 000009
【図８】
2007192914.tif 000010
【図９】
2007192914.tif 000011